以下に、本願の開示する遅延干渉計及び光受信装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する遅延干渉計及び光受信装置が限定されるものではない。
Embodiments of a delay interferometer and an optical receiver disclosed in the present application will be described below in detail with reference to the drawings. The delay interferometer and the optical receiver disclosed in the present application are not limited by the following embodiments.
まず、実施例1に係る遅延干渉計の構成を説明する。図1は、実施例1に係る遅延干渉計の構成を示す図である。同図に示すように、実施例1に係る遅延干渉計は、分岐部1と、案内部2と、復調部3と、偏波方向調整部4とを有する。分岐部1は、位相変調方式によって変調された光信号である変調信号を第1の光信号及び第2の光信号に分岐する。
First, the configuration of the delay interferometer according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the delay interferometer according to the first embodiment. As shown in the figure, the delay interferometer according to the first embodiment includes a branching unit 1, a guiding unit 2, a demodulating unit 3, and a polarization direction adjusting unit 4. The branching unit 1 branches a modulated signal, which is an optical signal modulated by the phase modulation method, into a first optical signal and a second optical signal.
案内部2は、分岐部によって分岐された第1の光信号を取得し、取得した第1の光信号の偏波方向が第1の方向である場合には、第1の光信号を1ビット遅延させる第1の光路に第1の光信号を案内する。また、案内部2は、取得した第1の光信号の偏波方向が第1方向と直交する第2の方向である場合には、第1の光路よりも光学距離が短い第2の光路に第1の光信号を案内する。
The guide unit 2 acquires the first optical signal branched by the branch unit, and if the polarization direction of the acquired first optical signal is the first direction, the first optical signal is 1 bit. The first optical signal is guided to the first optical path to be delayed. In addition, when the polarization direction of the acquired first optical signal is the second direction orthogonal to the first direction, the guide unit 2 moves to the second optical path whose optical distance is shorter than the first optical path. Guide the first optical signal.
復調部3は、案内部2によって第1の光路又は第2の光路に案内された第1の光信号と、分岐部1によって分岐された第2の光信号とを干渉させることにより変調信号を復調し、復調後の復調信号を後段へ出力する。偏波方向調整部4は、復調信号の符号誤り率を判定することで、案内部2によって取得される第1の光信号の偏波方向を第1の方向又は第2の方向に調整する。
The demodulator 3 interferes with the first optical signal guided to the first optical path or the second optical path by the guide unit 2 and the second optical signal branched by the branch unit 1 to generate a modulation signal. Demodulate and output the demodulated signal after demodulation to the subsequent stage. The polarization direction adjustment unit 4 adjusts the polarization direction of the first optical signal acquired by the guide unit 2 to the first direction or the second direction by determining the code error rate of the demodulated signal.
上述してきたように、実施例1に係る遅延干渉計は、変調信号を2分岐した一方の第1の光信号を偏波方向に応じて光学距離が異なる光路へ案内し、案内した第1の光信号を用いて復調された変調信号の符号誤り率を基に第1の光信号の偏波方向を調整する。このため、実施例1に係る遅延干渉計は、偏波方向を調整するだけで変調信号の遅延量を変更することができる。したがって、実施例1に係る遅延干渉計は、光学部品の機械的な移動を伴う従来技術と比較して、変調信号の遅延量の変更を精度良く行うことができる。
As described above, the delay interferometer according to the first embodiment guides one of the first optical signals obtained by branching the modulated signal into two optical paths having different optical distances according to the polarization direction, and guides the first optical signal. The polarization direction of the first optical signal is adjusted based on the code error rate of the modulated signal demodulated using the optical signal. For this reason, the delay interferometer according to the first embodiment can change the delay amount of the modulation signal only by adjusting the polarization direction. Therefore, the delay interferometer according to the first embodiment can change the delay amount of the modulation signal with high accuracy as compared with the conventional technique that involves mechanical movement of the optical components.
次に、上記実施例1において説明した遅延干渉計について具体例を用いて説明する。実施例2では、上記実施例1において説明した遅延干渉計を、変調方式としてDPSK方式を採用する光伝送システムに適用する例について説明する。
Next, the delay interferometer described in the first embodiment will be described using a specific example. In the second embodiment, an example in which the delay interferometer described in the first embodiment is applied to an optical transmission system that employs the DPSK method as a modulation method will be described.
まず、実施例2に係る遅延干渉計を備えた光受信装置の構成を説明する。図2は、実施例2に係る遅延干渉計101を備えた光受信装置100の構成を示す図である。図2に示した光受信装置100は、図示しない光送信装置によって位相変調された光信号を受信し、受信した変調信号を用いて各種のデータ処理を行う。なお、以下では、光送信装置によって位相変調された光信号を単に「変調信号」と呼ぶこととする。
First, the configuration of the optical receiving apparatus including the delay interferometer according to the second embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the optical receiving device 100 including the delay interferometer 101 according to the second embodiment. The optical receiver 100 shown in FIG. 2 receives an optical signal phase-modulated by an optical transmitter (not shown), and performs various data processing using the received modulated signal. In the following, an optical signal phase-modulated by the optical transmitter is simply referred to as a “modulated signal”.
図2に示すように、光受信装置100は、遅延干渉計101と、レシーバ102と、ビット判定器103とを有する。遅延干渉計101は、光送信装置から入力される変調信号を復調し、復調後の変調信号である復調信号の正相成分及び逆相成分をレシーバ102へ出力する。また、遅延干渉計101は、ビット判定器103から入力される復調信号のBER(BER:Bit Error Rate)を基に変調信号の遅延量を変更する処理を行う。なお、遅延干渉計101の構成については、後に詳細に説明する。
As illustrated in FIG. 2, the optical reception device 100 includes a delay interferometer 101, a receiver 102, and a bit determination unit 103. The delay interferometer 101 demodulates the modulated signal input from the optical transmission device, and outputs the normal phase component and the reverse phase component of the demodulated signal, which is the modulated signal after demodulation, to the receiver 102. The delay interferometer 101 performs a process of changing the delay amount of the modulation signal based on the BER (BER: Bit Error Rate) of the demodulated signal input from the bit determination unit 103. The configuration of the delay interferometer 101 will be described later in detail.
レシーバ102は、遅延干渉計101から入力される復調信号の正相成分及び逆相成分をそれぞれ電気信号に変換し、変換後の正相の電気信号と逆相の電気信号との差をビット判定器103へ出力する。
The receiver 102 converts the positive-phase component and the negative-phase component of the demodulated signal input from the delay interferometer 101 into electrical signals, respectively, and performs bit determination on the difference between the converted normal-phase electrical signal and reverse-phase electrical signal. Output to the device 103.
ビット判定器103は、レシーバ102から入力される電気信号を基にデータの判定を行い、判定後のデータを図示しない後段側の装置へ出力する。また、ビット判定器103は、判定後のデータの誤りを訂正するとともに、単位時間当たりのデータ誤り数を計測し、計測した単位時間当たりのデータ誤り数を復調信号のBERとして遅延干渉計101に出力する。
The bit determination unit 103 determines data based on the electrical signal input from the receiver 102, and outputs the determined data to a downstream device (not shown). In addition, the bit determination unit 103 corrects the data error after the determination, measures the number of data errors per unit time, and uses the measured number of data errors per unit time as the BER of the demodulated signal to the delay interferometer 101. Output.
ここで、実施例2に係る遅延干渉計101の具体的な構成について説明する。ここでは、実施例2に係る遅延干渉計101をいわゆるマッハツェンダ型遅延干渉計に適用した例について説明する。
Here, a specific configuration of the delay interferometer 101 according to the second embodiment will be described. Here, an example in which the delay interferometer 101 according to the second embodiment is applied to a so-called Mach-Zehnder delay interferometer will be described.
図3は、実施例2に係る遅延干渉計101の構成を示す図である。同図に示すように、実施例2に係る遅延干渉計101は、偏波ビームスプリッタ(PBS:Polarization Beam Splitter)111と、液晶112と、ビームスプリッタ(BS:Beam Splitter)113とを有する。また、遅延干渉計101は、位相調整素子114と、λ/2波長板115と、PBS116と、ミラー117と、ミラー118と、PBS119と、λ/2波長板120と、BS121と、ミラー122と、液晶123と、PBS124と、PBS125とを有する。また、遅延干渉計101は、液晶126と、BS127と、位相調整素子128と、PBS129と、ミラー130と、ミラー131と、PBS132と、BS133と、ミラー134と、液晶135と、液晶制御部136とを有する。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the delay interferometer 101 according to the second embodiment. As shown in the figure, the delay interferometer 101 according to the second embodiment includes a polarization beam splitter (PBS) 111, a liquid crystal 112, and a beam splitter (BS: Beam Splitter) 113. The delay interferometer 101 includes a phase adjusting element 114, a λ / 2 wavelength plate 115, a PBS 116, a mirror 117, a mirror 118, a PBS 119, a λ / 2 wavelength plate 120, a BS 121, and a mirror 122. , A liquid crystal 123, a PBS 124, and a PBS 125. The delay interferometer 101 includes a liquid crystal 126, a BS 127, a phase adjusting element 128, a PBS 129, a mirror 130, a mirror 131, a PBS 132, a BS 133, a mirror 134, a liquid crystal 135, and a liquid crystal control unit 136. And have.
PBS111は、光送信装置から入力される変調信号を互いに偏波方向が直交する第1変調信号及び第2変調信号に分岐し、第1変調信号を液晶112へ出力し、第2変調信号を液晶126へ出力する。例えば、PBS111は、光送信装置から入力される変調信号のうち偏波方向が水平な変調信号である水平変調信号を第1変調信号として液晶112に透過し、偏波方向が垂直な変調信号である垂直変調信号を第2変調信号として液晶126に反射する。
The PBS 111 branches the modulation signal input from the optical transmission device into a first modulation signal and a second modulation signal whose polarization directions are orthogonal to each other, outputs the first modulation signal to the liquid crystal 112, and outputs the second modulation signal to the liquid crystal To 126. For example, the PBS 111 transmits a horizontal modulation signal, which is a modulation signal having a horizontal polarization direction, among the modulation signals input from the optical transmission device to the liquid crystal 112 as a first modulation signal, and is a modulation signal having a vertical polarization direction. A vertical modulation signal is reflected to the liquid crystal 126 as a second modulation signal.
液晶112は、PBS111から入力される第1変調信号の偏波方向を0°又は90°回転し、回転後の第1変調信号をBS113へ出力する。なお、液晶112は、後述の液晶制御部136から印加される電圧に応じて、第1変調信号の偏波方向を0°又は90°のいずれに回転するかを決定する。
The liquid crystal 112 rotates the polarization direction of the first modulation signal input from the PBS 111 by 0 ° or 90 °, and outputs the rotated first modulation signal to the BS 113. The liquid crystal 112 determines whether to rotate the polarization direction of the first modulation signal to 0 ° or 90 ° according to a voltage applied from a liquid crystal control unit 136 described later.
BS113は、液晶112から入力される第1変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号をλ/2波長板115へ出力し、第2光信号を位相調整素子114へ出力する。例えば、BS113は、液晶112から入力される第1変調信号の半分を第1光信号としてλ/2波長板115へ反射し、第1変調信号の残り半分を第2光信号として位相調整素子114へ透過する。なお、BS113は、実施例1における分岐部1の一例である。
The BS 113 branches the first modulation signal input from the liquid crystal 112 into a first optical signal and a second optical signal, outputs the first optical signal to the λ / 2 wavelength plate 115, and outputs the second optical signal to the phase adjustment element. To 114. For example, the BS 113 reflects half of the first modulation signal input from the liquid crystal 112 as the first optical signal to the λ / 2 wavelength plate 115 and the other half of the first modulation signal as the second optical signal as the phase adjustment element 114. To penetrate. The BS 113 is an example of the branching unit 1 in the first embodiment.
位相調整素子114は、遅延干渉計101にて強め合う波長を変更するために、BS113から入力される第2光信号の光路長を微調整し、微調整後の第2光信号をBS121へ出力する。例えば、位相調整素子114は、温度に応じて屈折率が変動するガラス等の媒質を温度制御することにより第2光信号の光路長を微調整し、微調整後の第2光信号をBS121へ出力する。
The phase adjustment element 114 finely adjusts the optical path length of the second optical signal input from the BS 113 and outputs the second optical signal after the fine adjustment to the BS 121 in order to change the wavelength to be strengthened by the delay interferometer 101. To do. For example, the phase adjustment element 114 finely adjusts the optical path length of the second optical signal by controlling the temperature of a medium such as glass whose refractive index varies according to the temperature, and sends the finely adjusted second optical signal to the BS 121. Output.
λ/2波長板115は、BS113から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転し、回転後の第1変調信号をPBS116へ出力する。例えば、BS113から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、λ/2波長板115は、第1光信号の偏波方向を90°回転し、偏波方向が垂直方向となった第1光信号をPBS116へ出力する。
The λ / 2 wavelength plate 115 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the BS 113 by 90 °, and outputs the rotated first modulated signal to the PBS 116. For example, when the polarization direction of the first optical signal input from the BS 113 is the horizontal direction, the λ / 2 wavelength plate 115 rotates the polarization direction of the first optical signal by 90 °, and the polarization direction is The first optical signal in the vertical direction is output to the PBS 116.
PBS116は、λ/2波長板115から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、第1光信号をミラー117又はPBS119のいずれかへ出力する。具体的には、PBS116は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第1光信号を透過してミラー117へ出力する。一方、PBS116は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第1光信号を反射してPBS119へ出力する。なお、PBS116によって第1光信号をミラー117又はPBS119へ出力する意義については、後に説明する。
The PBS 116 outputs the first optical signal to either the mirror 117 or the PBS 119 according to the polarization direction of the first optical signal input from the λ / 2 wavelength plate 115. Specifically, the PBS 116 transmits the first optical signal and outputs it to the mirror 117 when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction. On the other hand, when the polarization direction of the first optical signal is vertical, the PBS 116 reflects the first optical signal and outputs it to the PBS 119. The significance of outputting the first optical signal to the mirror 117 or the PBS 119 by the PBS 116 will be described later.
ミラー117は、PBS116から入力される第1光信号を反射してミラー118へ出力する。ミラー118は、ミラー117から入力される第1光信号を反射してPBS119へ出力する。
The mirror 117 reflects the first optical signal input from the PBS 116 and outputs it to the mirror 118. The mirror 118 reflects the first optical signal input from the mirror 117 and outputs it to the PBS 119.
PBS119は、ミラー118から入力される第1光信号又はPBS116から入力される第1光信号をλ/2波長板120へ出力する。具体的には、PBS119は、ミラー118から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号を透過してλ/2波長板120へ出力する。また、PBS119は、PBS116から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号を反射してλ/2波長板120へ出力する。
The PBS 119 outputs the first optical signal input from the mirror 118 or the first optical signal input from the PBS 116 to the λ / 2 wavelength plate 120. Specifically, since the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 118 is the horizontal direction, the PBS 119 transmits the first optical signal and outputs it to the λ / 2 wavelength plate 120. Further, since the polarization direction of the first optical signal input from the PBS 116 is vertical, the PBS 119 reflects the first optical signal and outputs it to the λ / 2 wavelength plate 120.
λ/2波長板120は、PBS119から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転し、回転後の第1光信号をBS121へ出力する。例えば、PBS119から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、λ/2波長板120は、第1光信号の偏波方向を90°回転し、偏波方向が垂直方向となった第1光信号をBS121へ出力する。
The λ / 2 wavelength plate 120 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the PBS 119 by 90 °, and outputs the rotated first optical signal to the BS 121. For example, when the polarization direction of the first optical signal input from the PBS 119 is the horizontal direction, the λ / 2 wavelength plate 120 rotates the polarization direction of the first optical signal by 90 ° so that the polarization direction is The first optical signal in the vertical direction is output to the BS 121.
ここで、PBS116によって第1光信号をミラー117又はPBS119へ出力する意義について説明する。BS113からλ/2波長板115、PBS116、ミラー117、ミラー118、PBS119及びλ/2波長板120を経由してBS121へ至る光路(以下「第1光路」と言う)は、第1光信号を1ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、BS113からλ/2波長板115、PBS116、PBS119及びλ/2波長板120を経由してBS121へ至る光路(以下「第2光路」と言う)は、第1光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、PBS116は、上述の通り、第1光信号の偏波方向に応じて第1光信号をミラー117又はPBS119のいずれかへ出力する。PBS116によりミラー117へ出力された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。PBS116によりPBS119へ出力された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延する。つまり、PBS116は、第1光信号の偏波方向に応じて第1光信号をミラー117又はPBS119へ出力することにより、第1光信号を互いに光学距離が異なる第1光路又は第2光路へ案内する。このことより、PBS116は、実施例1における案内部2の一例に相当する。
Here, the significance of outputting the first optical signal to the mirror 117 or the PBS 119 by the PBS 116 will be described. The optical path from the BS 113 to the BS 121 via the λ / 2 wavelength plate 115, the PBS 116, the mirror 117, the mirror 118, the PBS 119, and the λ / 2 wavelength plate 120 (hereinafter referred to as “first optical path”) The optical distance is set in advance to be delayed by 1 bit. On the other hand, the optical path from the BS 113 to the BS 121 via the λ / 2 wavelength plate 115, the PBS 116, the PBS 119, and the λ / 2 wavelength plate 120 (hereinafter referred to as “second optical path”) is shorter than the first optical path. It is set in advance. Then, as described above, the PBS 116 outputs the first optical signal to either the mirror 117 or the PBS 119 according to the polarization direction of the first optical signal. The first optical signal output to the mirror 117 by the PBS 116 is delayed by 1 bit as a result of being guided through the first optical path. The first optical signal output to the PBS 119 by the PBS 116 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path. That is, the PBS 116 outputs the first optical signal to the mirror 117 or the PBS 119 according to the polarization direction of the first optical signal, thereby guiding the first optical signal to the first optical path or the second optical path having different optical distances. To do. Accordingly, the PBS 116 corresponds to an example of the guide unit 2 in the first embodiment.
BS121は、λ/2波長板120から入力される第1光信号と、位相調整素子114から入力される第2光信号とを干渉させ、干渉後の光信号である干渉信号の正相成分を液晶123へ出力し、干渉信号の逆相成分をミラー122へ出力する。ミラー122は、BS121から入力される干渉信号の逆相成分を反射して液晶123へ出力する。
The BS 121 causes the first optical signal input from the λ / 2 wavelength plate 120 and the second optical signal input from the phase adjustment element 114 to interfere with each other, and the positive phase component of the interference signal that is the optical signal after the interference is obtained. It outputs to the liquid crystal 123 and outputs the antiphase component of the interference signal to the mirror 122. The mirror 122 reflects and outputs the reverse phase component of the interference signal input from the BS 121 to the liquid crystal 123.
液晶123は、BS121から入力される干渉信号の正相成分の偏波方向を0°又は90°回転し、回転した干渉信号の正相成分をPBS124へ出力する。また、液晶123は、ミラー122から入力される干渉信号の逆相成分の偏波方向を0°又は90°回転し、回転した干渉信号の逆相成分をPBS125へ出力する。なお、液晶123は、液晶制御部136から印加される電圧に応じて、干渉信号の偏波方向を0°又は90°回転する。
The liquid crystal 123 rotates the polarization direction of the positive phase component of the interference signal input from the BS 121 by 0 ° or 90 °, and outputs the positive phase component of the rotated interference signal to the PBS 124. In addition, the liquid crystal 123 rotates the polarization direction of the antiphase component of the interference signal input from the mirror 122 by 0 ° or 90 °, and outputs the antiphase component of the rotated interference signal to the PBS 125. Note that the liquid crystal 123 rotates the polarization direction of the interference signal by 0 ° or 90 ° according to the voltage applied from the liquid crystal control unit 136.
PBS124は、液晶123から入力される干渉信号の正相成分と、後述の液晶135から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成し、合成後の光信号を復調信号の正相成分としてレシーバ102へ出力する。PBS125は、液晶123から入力される干渉信号の逆相成分と、後述の液晶135から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成し、合成後の光信号を復調信号の逆相成分としてレシーバ102へ出力する。ここで、BS121、ミラー122、液晶123、PBS124及びPBS125は、実施例1における復調部3の一例である。
The PBS 124 combines the positive phase component of the interference signal input from the liquid crystal 123 and the positive phase component of the interference signal input from the liquid crystal 135, which will be described later, in a state where the polarization directions are orthogonal to each other, and the combined light The signal is output to the receiver 102 as the positive phase component of the demodulated signal. The PBS 125 synthesizes the anti-phase component of the interference signal input from the liquid crystal 123 and the anti-phase component of the interference signal input from the liquid crystal 135 described later in a state in which the polarization directions are orthogonal to each other, and the combined light The signal is output to the receiver 102 as a reverse phase component of the demodulated signal. Here, the BS 121, the mirror 122, the liquid crystal 123, the PBS 124, and the PBS 125 are an example of the demodulator 3 in the first embodiment.
液晶126は、PBS111から入力される第2変調信号の偏波方向を0°又は90°回転し、回転後の第2変調信号をBS127へ出力する。なお、液晶126は、後述の液晶制御部136から印加される電圧に応じて、第2変調信号の偏波方向を0°又は90°のいずれに回転するかを決定する。
The liquid crystal 126 rotates the polarization direction of the second modulation signal input from the PBS 111 by 0 ° or 90 °, and outputs the rotated second modulation signal to the BS 127. The liquid crystal 126 determines whether to rotate the polarization direction of the second modulation signal to 0 ° or 90 ° in accordance with a voltage applied from a liquid crystal control unit 136 described later.
BS127は、液晶126から入力される第2変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号をPBS129へ出力し、第2光信号を位相調整素子128へ出力する。例えば、BS127は、液晶126から入力される第2変調信号の半分を第1光信号としてPBS129へ反射し、第2変調信号の残り半分を第2光信号として位相調整素子128へ透過する。なお、BS127は、実施例1における分岐部1の一例である。
The BS 127 branches the second modulation signal input from the liquid crystal 126 into a first optical signal and a second optical signal, outputs the first optical signal to the PBS 129, and outputs the second optical signal to the phase adjustment element 128. For example, the BS 127 reflects half of the second modulation signal input from the liquid crystal 126 to the PBS 129 as the first optical signal, and transmits the other half of the second modulation signal to the phase adjustment element 128 as the second optical signal. The BS 127 is an example of the branching unit 1 in the first embodiment.
位相調整素子128は、位相調整素子114と同様に、遅延干渉計101にて強め合う波長を変更するために、BS127から入力される第2光信号の光路長を微調整し、微調整後の第2光信号をBS133へ出力する。
Similarly to the phase adjustment element 114, the phase adjustment element 128 finely adjusts the optical path length of the second optical signal input from the BS 127 in order to change the wavelength strengthened by the delay interferometer 101. The second optical signal is output to BS 133.
PBS129は、BS127から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、第1光信号をミラー130又はPBS132のいずれかへ出力する。具体的には、PBS129は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第1光信号を透過してミラー130へ出力する。一方、PBS129は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第1光信号を反射してPBS132へ出力する。なお、PBS129によって第1光信号をミラー130又はPBS132へ出力する意義については、後に説明する。
The PBS 129 outputs the first optical signal to either the mirror 130 or the PBS 132 according to the polarization direction of the first optical signal input from the BS 127. Specifically, the PBS 129 transmits the first optical signal and outputs it to the mirror 130 when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction. On the other hand, the PBS 129 reflects and outputs the first optical signal to the PBS 132 when the polarization direction of the first optical signal is the vertical direction. The significance of outputting the first optical signal to the mirror 130 or the PBS 132 by the PBS 129 will be described later.
ミラー130は、PBS129から入力される第1光信号を反射してミラー131へ出力する。ミラー131は、ミラー130から入力される第1光信号を反射してPBS132へ出力する。
The mirror 130 reflects the first optical signal input from the PBS 129 and outputs it to the mirror 131. The mirror 131 reflects the first optical signal input from the mirror 130 and outputs it to the PBS 132.
PBS132は、ミラー131から入力される第1光信号又はPBS129から入力される第1光信号をBS133へ出力する。具体的には、PBS132は、ミラー131から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号を透過してBS133へ出力する。また、PBS132は、PBS129から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号を反射してBS133へ出力する。
The PBS 132 outputs the first optical signal input from the mirror 131 or the first optical signal input from the PBS 129 to the BS 133. Specifically, since the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 131 is the horizontal direction, the PBS 132 transmits the first optical signal and outputs it to the BS 133. Further, since the polarization direction of the first optical signal input from the PBS 129 is the vertical direction, the PBS 132 reflects the first optical signal and outputs it to the BS 133.
ここで、PBS129によって第1光信号をミラー130又はPBS132へ出力する意義について説明する。BS127からPBS129、ミラー130、ミラー131及びPBS132を経由してBS133へ至る光路(以下「第1光路」と言う)は、第1光信号を1ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、BS127からPBS129及びPBS132を経由してBS133へ至る光路(以下「第2光路」と言う)は、上記第1光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、PBS129は、上述の通り、入力される第1光信号の偏波方向に応じて第1光信号をミラー130又はPBS132のいずれかへ出力する。PBS129によりミラー130へ出力された第1光信号は、上記の第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。PBS129によりPBS132へ出力された第2光信号は、上記の第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延する。つまり、PBS129は、入力される第1光信号の偏波方向に応じて第1光信号をミラー130又はPBS132へ出力することにより、第1光信号を互いに光学距離が異なる第1光路又は第2光路へ案内する。このことより、PBS129は、実施例1の案内部2の一例に相当する。
Here, the significance of outputting the first optical signal to the mirror 130 or the PBS 132 by the PBS 129 will be described. The optical path from the BS 127 to the BS 133 via the PBS 129, the mirror 130, the mirror 131, and the PBS 132 (hereinafter referred to as “first optical path”) is set in advance to an optical distance that delays the first optical signal by 1 bit. On the other hand, the optical path from the BS 127 to the BS 133 via the PBS 129 and the PBS 132 (hereinafter referred to as “second optical path”) is set in advance to an optical distance shorter than the first optical path. Then, as described above, the PBS 129 outputs the first optical signal to either the mirror 130 or the PBS 132 according to the polarization direction of the input first optical signal. The first optical signal output to the mirror 130 by the PBS 129 is delayed by 1 bit as a result of being guided through the first optical path. The second optical signal output to the PBS 132 by the PBS 129 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path. That is, the PBS 129 outputs the first optical signal to the mirror 130 or the PBS 132 in accordance with the polarization direction of the input first optical signal, so that the first optical signal has a different optical distance from the first optical path or the second optical path. Guide to the light path. Accordingly, the PBS 129 corresponds to an example of the guide unit 2 according to the first embodiment.
BS133は、BS132から入力される第1光信号と、位相調整素子128から入力される第2光信号とを干渉させ、干渉後の光信号である干渉信号の正相成分をミラー134へ出力し、干渉信号の逆相成分を液晶135へ出力する。ミラー134は、BS133から入力される干渉信号の正相成分を反射して液晶135へ出力する。
BS 133 causes the first optical signal input from BS 132 and the second optical signal input from phase adjustment element 128 to interfere, and outputs the positive phase component of the interference signal, which is the optical signal after the interference, to mirror 134. The anti-phase component of the interference signal is output to the liquid crystal 135. The mirror 134 reflects the positive phase component of the interference signal input from the BS 133 and outputs the reflected signal to the liquid crystal 135.
液晶135は、ミラー134から入力される干渉信号の正相成分を0°又は90°回転し、回転した干渉信号の正相成分をPBS124へ出力する。また、液晶135は、BS133から入力される干渉信号の逆相成分の偏波方向を0°又は90°回転し、回転した干渉信号の逆相成分をPBS125へ出力する。なお、液晶135は、後述の液晶制御部136から印加される電圧に応じて、干渉信号の偏波方向を0°又は90°回転する。ここで、BS133、ミラー134、液晶135、PBS124及びPBS125は、実施例1における復調部3の一例である。
The liquid crystal 135 rotates the positive phase component of the interference signal input from the mirror 134 by 0 ° or 90 °, and outputs the positive phase component of the rotated interference signal to the PBS 124. The liquid crystal 135 rotates the polarization direction of the antiphase component of the interference signal input from the BS 133 by 0 ° or 90 °, and outputs the antiphase component of the rotated interference signal to the PBS 125. The liquid crystal 135 rotates the polarization direction of the interference signal by 0 ° or 90 ° according to the voltage applied from the liquid crystal control unit 136 described later. Here, the BS 133, the mirror 134, the liquid crystal 135, the PBS 124, and the PBS 125 are an example of the demodulator 3 in the first embodiment.
液晶制御部136は、ビット判定器103から入力される復調信号のBERを判定することで、液晶112、126を制御し、PBS116、129へ入力される第1光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。液晶制御部136は、実施例1における偏波方向調整部4の一例である。
The liquid crystal controller 136 controls the liquid crystals 112 and 126 by determining the BER of the demodulated signal input from the bit determiner 103, and changes the polarization direction of the first optical signal input to the PBSs 116 and 129 to the horizontal direction. Or adjust vertically. The liquid crystal control unit 136 is an example of the polarization direction adjusting unit 4 in the first embodiment.
ここで、液晶制御部136による偏波方向の調整処理について具体的に説明する。なお、以下では、PBS111が、第1変調信号として水平変調信号を液晶112へ出力するとともに、第2変調信号として垂直変調信号を液晶126へ出力しているものとする。また、液晶112は、PBS111から入力される水平変調信号の偏波方向を90°回転して垂直方向とし、回転後の垂直変調信号をBS113へ出力しているものとする。また、液晶126は、PBS111から入力される垂直変調信号の偏波方向を90°回転して水平方向とし、回転後の水平変調信号をBS127へ出力しているものとする。
Here, the adjustment process of the polarization direction by the liquid crystal control unit 136 will be specifically described. In the following, it is assumed that the PBS 111 outputs a horizontal modulation signal to the liquid crystal 112 as the first modulation signal and outputs a vertical modulation signal to the liquid crystal 126 as the second modulation signal. Further, it is assumed that the liquid crystal 112 rotates the polarization direction of the horizontal modulation signal input from the PBS 111 by 90 ° to the vertical direction, and outputs the rotated vertical modulation signal to the BS 113. In addition, it is assumed that the liquid crystal 126 rotates the polarization direction of the vertical modulation signal input from the PBS 111 by 90 ° to the horizontal direction, and outputs the rotated horizontal modulation signal to the BS 127.
このような状況の下では、BS113は、液晶112から入力される垂直変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号をλ/2波長板115へ出力する。λ/2波長板115は、BS113から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して水平方向とし、回転後の第1光信号をPBS116へ出力する。PBS116は、λ/2波長板115から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号を透過してミラー117へ出力する。ミラー117は、PBS116から入力される第1光信号を反射してミラー118へ出力する。ミラー118は、ミラー117から入力される第1光信号を反射してPBS119へ出力する。PBS119は、ミラー118から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号を透過してλ/2波長板120へ出力する。λ/2波長板120は、PBS119から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号の偏波方向を90°回転して垂直方向とし、偏波方向が垂直方向となった第1光信号をBS121へ出力する。つまり、PBS116によりミラー117へ出力された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。
Under such circumstances, the BS 113 branches the vertical modulation signal input from the liquid crystal 112 into a first optical signal and a second optical signal, and outputs the first optical signal to the λ / 2 wavelength plate 115. The λ / 2 wavelength plate 115 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the BS 113 by 90 ° to the horizontal direction, and outputs the rotated first optical signal to the PBS 116. Since the polarization direction of the first optical signal input from the λ / 2 wavelength plate 115 is the horizontal direction, the PBS 116 transmits the first optical signal and outputs it to the mirror 117. The mirror 117 reflects the first optical signal input from the PBS 116 and outputs it to the mirror 118. The mirror 118 reflects the first optical signal input from the mirror 117 and outputs it to the PBS 119. Since the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 118 is the horizontal direction, the PBS 119 transmits the first optical signal and outputs it to the λ / 2 wavelength plate 120. Since the polarization direction of the first optical signal input from the PBS 119 is the horizontal direction, the λ / 2 wavelength plate 120 rotates the polarization direction of the first optical signal by 90 ° to the vertical direction. The first optical signal in the vertical direction is output to the BS 121. That is, the first optical signal output to the mirror 117 by the PBS 116 is delayed by 1 bit as a result of being guided through the first optical path.
一方、BS127は、液晶126から入力される水平変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号をPBS129へ出力する。PBS129は、BS127から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号を透過してミラー130へ出力する。ミラー130は、PBS129から入力される第1光信号を反射してミラー131へ出力する。ミラー131は、ミラー130から入力される第1光信号を反射してPBS132へ出力する。PBS132は、ミラー131から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号を透過してBS133へ出力する。つまり、PBS129によりミラー130へ出力された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。
On the other hand, the BS 127 branches the horizontal modulation signal input from the liquid crystal 126 into a first optical signal and a second optical signal, and outputs the first optical signal to the PBS 129. The PBS 129 transmits the first optical signal to the mirror 130 because the polarization direction of the first optical signal input from the BS 127 is horizontal. The mirror 130 reflects the first optical signal input from the PBS 129 and outputs it to the mirror 131. The mirror 131 reflects the first optical signal input from the mirror 130 and outputs it to the PBS 132. Since the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 131 is the horizontal direction, the PBS 132 transmits the first optical signal and outputs it to the BS 133. That is, the first optical signal output to the mirror 130 by the PBS 129 is delayed by 1 bit as a result of being guided through the first optical path.
そして、液晶制御部136は、ビット判定器103から入力される復調信号のBERの変動が所定の閾値以上となったか否かを判定する。復調信号のBERが変動する要因としては、例えば、遅延干渉計101よりも上流側の伝送路にインタリーバ等の外部装置が後付けされたことが想定される。液晶制御部136は、復調信号のBERの変動が所定の閾値よりも小さいと判定した場合には、偏波方向の調整処理を行わない。
Then, the liquid crystal control unit 136 determines whether or not the fluctuation of the BER of the demodulated signal input from the bit determination unit 103 is equal to or greater than a predetermined threshold value. As a factor that causes the BER of the demodulated signal to fluctuate, for example, it is assumed that an external device such as an interleaver is retrofitted to the transmission path upstream of the delay interferometer 101. If the liquid crystal control unit 136 determines that the BER variation of the demodulated signal is smaller than the predetermined threshold value, the liquid crystal control unit 136 does not perform the polarization direction adjustment process.
一方、液晶制御部136は、復調信号のBERの変動が所定の閾値以上であると判定した場合には、液晶112及び液晶126に対して電圧を印加する。液晶112は、液晶制御部136から電圧を印加されると、PBS111から入力される水平変調信号の偏波方向を0°回転し、回転後の水平変調信号をBS113へ出力する。言い換えると、液晶112は、液晶制御部136から電圧を印加されると、PBS111から入力される水平変調信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該水平変調信号をBS113へ出力する。BS113は、液晶112から入力される水平変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号をλ/2波長板115へ出力する。λ/2波長板115は、BS113から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して垂直方向とし、回転後の第1光信号をPBS116へ出力する。PBS116は、λ/2波長板115から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号を反射してPBS119へ出力する。PBS119は、PBS116から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号を反射してλ/2波長板120へ出力する。λ/2波長板120は、PBS119から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号の偏波方向を90°回転して水平方向とし、偏波方向が水平方向となった第1光信号をBS121へ出力する。つまり、PBS116によりPBS119へ出力された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延することとなる。
On the other hand, the liquid crystal control unit 136 applies a voltage to the liquid crystal 112 and the liquid crystal 126 when it is determined that the BER variation of the demodulated signal is equal to or greater than a predetermined threshold. When a voltage is applied from the liquid crystal control unit 136, the liquid crystal 112 rotates the polarization direction of the horizontal modulation signal input from the PBS 111 by 0 °, and outputs the rotated horizontal modulation signal to the BS 113. In other words, when a voltage is applied from the liquid crystal control unit 136, the liquid crystal 112 maintains the polarization direction of the horizontal modulation signal input from the PBS 111 in the current horizontal direction and outputs the horizontal modulation signal to the BS 113. The BS 113 branches the horizontal modulation signal input from the liquid crystal 112 into a first optical signal and a second optical signal, and outputs the first optical signal to the λ / 2 wavelength plate 115. The λ / 2 wavelength plate 115 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the BS 113 by 90 ° to the vertical direction, and outputs the rotated first optical signal to the PBS 116. The PBS 116 reflects and outputs the first optical signal to the PBS 119 because the polarization direction of the first optical signal input from the λ / 2 wavelength plate 115 is vertical. The PBS 119 reflects the first optical signal and outputs it to the λ / 2 wavelength plate 120 because the polarization direction of the first optical signal input from the PBS 116 is vertical. Since the polarization direction of the first optical signal input from the PBS 119 is the vertical direction, the λ / 2 wavelength plate 120 rotates the polarization direction of the first optical signal by 90 ° to the horizontal direction, and the polarization direction The first optical signal in the horizontal direction is output to the BS 121. That is, the first optical signal output to the PBS 119 by the PBS 116 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path.
一方、液晶126は、液晶制御部136から電圧を印加されると、PBS111から入力される垂直変調信号の偏波方向を0°回転し、回転後の垂直変調信号をBS127へ出力する。言い換えると、液晶126は、液晶制御部136から電圧を印加されると、PBS111から入力される垂直変調信号の偏波方向を現状の垂直方向に維持し、該垂直変調信号をBS127へ出力する。BS127は、液晶126から入力される垂直変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号をPBS129へ出力する。PBS129は、BS127から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号を反射してPBS132へ出力する。PBS132は、PBS129から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号を反射してBS133へ出力する。つまり、PBS129によりPBS132へ出力された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延することとなる。
On the other hand, when a voltage is applied from the liquid crystal control unit 136, the liquid crystal 126 rotates the polarization direction of the vertical modulation signal input from the PBS 111 by 0 °, and outputs the rotated vertical modulation signal to the BS 127. In other words, when a voltage is applied from the liquid crystal control unit 136, the liquid crystal 126 maintains the polarization direction of the vertical modulation signal input from the PBS 111 in the current vertical direction, and outputs the vertical modulation signal to the BS 127. The BS 127 branches the vertical modulation signal input from the liquid crystal 126 into a first optical signal and a second optical signal, and outputs the first optical signal to the PBS 129. The PBS 129 reflects the first optical signal and outputs it to the PBS 132 because the polarization direction of the first optical signal input from the BS 127 is vertical. The PBS 132 reflects the first optical signal and outputs it to the BS 133 because the polarization direction of the first optical signal input from the PBS 129 is the vertical direction. That is, the first optical signal output to the PBS 132 by the PBS 129 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path.
なお、液晶制御部136は、液晶123を制御し、液晶123からPBS124及びPBS125へ出力される干渉信号の正相成分及び逆相成分の偏波方向を垂直方向に調整する。また、液晶制御部136は、液晶135を制御し、液晶135からPBS124及びPBS125へ出力される干渉信号の正相成分及び逆相成分の偏波方向を水平方向に調整する。これにより、PBS124及びPBS125は、それぞれ復調信号の正相成分及び逆相成分を一定の方向へ出力することができ、出力ポートを共通化することができる。
The liquid crystal control unit 136 controls the liquid crystal 123 to adjust the polarization direction of the normal phase component and the reverse phase component of the interference signal output from the liquid crystal 123 to the PBS 124 and the PBS 125 in the vertical direction. In addition, the liquid crystal control unit 136 controls the liquid crystal 135 to adjust the polarization direction of the normal phase component and the reverse phase component of the interference signal output from the liquid crystal 135 to the PBS 124 and the PBS 125 in the horizontal direction. Accordingly, the PBS 124 and the PBS 125 can output the normal phase component and the reverse phase component of the demodulated signal in a certain direction, respectively, and can share the output port.
次に、実施例2に係る遅延干渉計101による処理手順を説明する。図4は、実施例2に係る遅延干渉計101による処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、遅延干渉計101は、光送信装置から変調信号が入力されるまで待機する(ステップS11否定)。光送信装置から変調信号が入力されると(ステップS11肯定)、遅延干渉計101のPBS111は、変調信号を互いに偏波方向が直交する第1変調信号及び第2変調信号に分岐する(ステップS12)。PBS111により分岐された第1変調信号は、液晶112を経由してBS113へ入力され、第2変調信号は、液晶126を経由してBS127へ入力される。
Next, a processing procedure performed by the delay interferometer 101 according to the second embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart of a process procedure performed by the delay interferometer 101 according to the second embodiment. As shown in the figure, the delay interferometer 101 waits until a modulation signal is input from the optical transmission device (No in step S11). When a modulation signal is input from the optical transmission device (Yes at Step S11), the PBS 111 of the delay interferometer 101 branches the modulation signal into a first modulation signal and a second modulation signal whose polarization directions are orthogonal to each other (Step S12). ). The first modulation signal branched by the PBS 111 is input to the BS 113 via the liquid crystal 112, and the second modulation signal is input to the BS 127 via the liquid crystal 126.
そして、BS113は、液晶112から入力される第1変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐する(ステップS13)。BS113により分岐された第1光信号は、λ/2波長板115を経由してPBS116へ入力され、第2光信号は、位相調整素子114を経由してBS121へ入力される。
Then, the BS 113 branches the first modulation signal input from the liquid crystal 112 into a first optical signal and a second optical signal (step S13). The first optical signal branched by the BS 113 is input to the PBS 116 via the λ / 2 wavelength plate 115, and the second optical signal is input to the BS 121 via the phase adjustment element 114.
続いて、PBS116は、λ/2波長板115から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、第1光信号を透過又は反射する(ステップS14)。具体的には、PBS116は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第1光信号を透過してミラー117へ出力する。一方、PBS116は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第1光信号を反射してPBS119へ出力する。PBS116によりミラー117へ出力された第1光信号は、第1光路を導波してBS121へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット遅延する。PBS116によりPBS119へ出力された第1光信号は、第2光路を導波してBS121へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット未満遅延する。
Subsequently, the PBS 116 transmits or reflects the first optical signal according to the polarization direction of the first optical signal input from the λ / 2 wavelength plate 115 (step S14). Specifically, the PBS 116 transmits the first optical signal and outputs it to the mirror 117 when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction. On the other hand, when the polarization direction of the first optical signal is vertical, the PBS 116 reflects the first optical signal and outputs it to the PBS 119. The first optical signal output to the mirror 117 by the PBS 116 is guided through the first optical path to the BS 121. As a result, the first optical signal is delayed by 1 bit. The first optical signal output to the PBS 119 by the PBS 116 is guided through the second optical path to the BS 121. As a result, the first optical signal is delayed by less than 1 bit.
続いて、BS121は、PBS116により第1光路又は第2光路に案内された第1光信号と、位相調整素子114から入力される第2光信号とを干渉させる(ステップS15)。BS121から出力される干渉信号の正相成分は、液晶123を経由してPBS124へ入力され、干渉信号の逆相成分は、ミラー122及び液晶123を経由してPBS125へ入力される。
Subsequently, the BS 121 causes the first optical signal guided to the first optical path or the second optical path by the PBS 116 to interfere with the second optical signal input from the phase adjusting element 114 (step S15). The normal phase component of the interference signal output from the BS 121 is input to the PBS 124 via the liquid crystal 123, and the reverse phase component of the interference signal is input to the PBS 125 via the mirror 122 and the liquid crystal 123.
また、BS127は、液晶126から入力される第2変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐する(ステップS16)。BS127により分岐された第1光信号は、PBS129へ入力され、第2光信号は、位相調整素子128を経由してBS133へ入力される。
The BS 127 branches the second modulation signal input from the liquid crystal 126 into a first optical signal and a second optical signal (step S16). The first optical signal branched by the BS 127 is input to the PBS 129, and the second optical signal is input to the BS 133 via the phase adjustment element 128.
続いて、PBS129は、BS127から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、第1光信号を透過又は反射する(ステップS17)。具体的には、PBS129は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第1光信号を透過してミラー130へ出力する。一方、PBS129は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第1光信号を反射してPBS132へ出力する。PBS129によりミラー130へ出力された第1光信号は、第1光路を導波してBS133へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット遅延する。PBS129によりPBS132へ出力された第1光信号は、第2光路を導波してBS133へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット未満遅延する。
Subsequently, the PBS 129 transmits or reflects the first optical signal according to the polarization direction of the first optical signal input from the BS 127 (step S17). Specifically, the PBS 129 transmits the first optical signal and outputs it to the mirror 130 when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction. On the other hand, the PBS 129 reflects and outputs the first optical signal to the PBS 132 when the polarization direction of the first optical signal is the vertical direction. The first optical signal output to the mirror 130 by the PBS 129 is guided through the first optical path to the BS 133, and as a result, the first optical signal is delayed by 1 bit. The first optical signal output to the PBS 132 by the PBS 129 is guided through the second optical path to the BS 133. As a result, the first optical signal is delayed by less than 1 bit.
続いて、BS133は、PBS129により第1光路又は第2光路に案内された第1光信号と、位相調整素子128から入力される第2光信号とを干渉させる(ステップS18)。BS133から出力される干渉信号の正相成分は、ミラー134及び液晶135を経由してPBS124へ入力され、干渉信号の逆相成分は、液晶135を経由してPBS125へ入力される。
Subsequently, the BS 133 causes the first optical signal guided to the first optical path or the second optical path by the PBS 129 and the second optical signal input from the phase adjustment element 128 to interfere (step S18). The normal phase component of the interference signal output from the BS 133 is input to the PBS 124 via the mirror 134 and the liquid crystal 135, and the reverse phase component of the interference signal is input to the PBS 125 via the liquid crystal 135.
続いて、PBS124は、液晶123から入力される干渉信号の正相成分と、液晶135から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する。これと共に、PBS125は、液晶123から入力される干渉信号の逆相成分と、液晶135から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する(ステップS19)。そして、PBS124及びPBS125は、合成後の光信号をそれぞれ復調信号の正相成分及び逆相成分としてレシーバ102へ出力する(ステップS20)。PBS124及びPBS125から出力された復調信号の正相成分及び逆相成分は、レシーバ102を経由してビット判定器103へ入力される。ビット判定器103は、入力される復調信号のBERを計測し、遅延干渉計の液晶制御部136へ出力する。
Subsequently, the PBS 124 combines the positive phase component of the interference signal input from the liquid crystal 123 and the positive phase component of the interference signal input from the liquid crystal 135 in a state where the polarization directions are orthogonal to each other. At the same time, the PBS 125 synthesizes the anti-phase component of the interference signal input from the liquid crystal 123 and the anti-phase component of the interference signal input from the liquid crystal 135 in a state in which the polarization directions are orthogonal to each other (step S19). . Then, the PBS 124 and the PBS 125 output the combined optical signals to the receiver 102 as the normal phase component and the reverse phase component of the demodulated signal, respectively (step S20). The normal phase component and the reverse phase component of the demodulated signals output from the PBS 124 and the PBS 125 are input to the bit determination unit 103 via the receiver 102. The bit determiner 103 measures the BER of the input demodulated signal and outputs it to the liquid crystal controller 136 of the delay interferometer.
続いて、液晶制御部136は、ビット判定器103から入力される復調信号のBERを判定することで、液晶112及び液晶126を制御し、PBS116、129へ入力される第1光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する(ステップS21)。
Subsequently, the liquid crystal control unit 136 controls the liquid crystal 112 and the liquid crystal 126 by determining the BER of the demodulated signal input from the bit determination unit 103, and the polarization of the first optical signal input to the PBSs 116 and 129. The direction is adjusted to the horizontal direction or the vertical direction (step S21).
上述してきたように、実施例2に係る遅延干渉計101は、変調信号を互いに偏波方向が直交する第1変調信号及び第2変調信号に分岐し、分岐後の各変調信号を2分岐した一方の第1光信号を当該第1光信号の偏波方向に応じて光学距離が異なる光路へ案内する。例えば、遅延干渉計101は、第1光信号の偏波方向が水平方向であると、BS113からλ/2波長板115、PBS116、ミラー117、ミラー118、PBS119及びλ/2波長板120を経由してBS121へ至る第1光路へ第1光信号を案内する。一方、遅延干渉計101は、第1光信号の偏波方向が垂直方向であると、BS113からλ/2波長板115、PBS116、PBS119及びλ/2波長板120を経由してBS121へ至る第2光路へ第1光信号を案内する。そして、遅延干渉計101は、第1光路又は第2光路へ案内した第1光信号を用いて変調信号を復調し、復調後の復調信号のBERを基に第1光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。このため、実施例2に係る遅延干渉計101は、偏波方向を調整するだけで変調信号の遅延量を1ビットから1ビット未満へ変更することができる。その結果、遅延干渉計101は、光学部品の機械的な移動を伴う従来技術と比較して、変調信号の遅延量の変更を精度良く行うことができる。
As described above, the delay interferometer 101 according to the second embodiment branches the modulated signal into the first modulated signal and the second modulated signal whose polarization directions are orthogonal to each other, and branched each modulated signal into two branches. One of the first optical signals is guided to optical paths having different optical distances according to the polarization direction of the first optical signal. For example, the delay interferometer 101 passes from the BS 113 via the λ / 2 wavelength plate 115, PBS 116, mirror 117, mirror 118, PBS 119 and λ / 2 wavelength plate 120 when the polarization direction of the first optical signal is horizontal. Then, the first optical signal is guided to the first optical path leading to the BS 121. On the other hand, when the polarization direction of the first optical signal is vertical, the delay interferometer 101 passes through the λ / 2 wavelength plate 115, the PBS 116, the PBS 119, and the λ / 2 wavelength plate 120 from the BS 113 to the BS 121. The first optical signal is guided to the two optical paths. Then, the delay interferometer 101 demodulates the modulation signal using the first optical signal guided to the first optical path or the second optical path, and changes the polarization direction of the first optical signal based on the BER of the demodulated signal after demodulation. Adjust horizontally or vertically. For this reason, the delay interferometer 101 according to the second embodiment can change the delay amount of the modulation signal from 1 bit to less than 1 bit only by adjusting the polarization direction. As a result, the delay interferometer 101 can change the delay amount of the modulation signal with high accuracy as compared with the prior art that involves mechanical movement of the optical components.
なお、遅延干渉計における変調信号の遅延量と、遅延干渉計の自由スペクトル領域(FSR:Free Spectral Range)とは、反比例の関係を有している。このことより、遅延干渉計101は、変調信号の遅延量を1ビットから1ビット未満へ減少させる結果、FSRを増加させることができる。
Note that the delay amount of the modulation signal in the delay interferometer and the free spectral range (FSR) of the delay interferometer have an inversely proportional relationship. Thus, the delay interferometer 101 can increase the FSR as a result of reducing the delay amount of the modulation signal from 1 bit to less than 1 bit.
また、遅延干渉計101は、入力される光信号の偏波方向を0°又は90°回転する液晶112及び液晶126を制御して、第1光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。このため、遅延干渉計101は、液晶112及び液晶126に対して電圧を印加するという簡易な処理を行うだけで、第1光信号の偏波方向を調整することができ、変調信号の遅延量を迅速に変更することができる。
The delay interferometer 101 controls the liquid crystal 112 and the liquid crystal 126 that rotate the polarization direction of the input optical signal by 0 ° or 90 °, so that the polarization direction of the first optical signal is set in the horizontal direction or the vertical direction. adjust. For this reason, the delay interferometer 101 can adjust the polarization direction of the first optical signal only by performing a simple process of applying a voltage to the liquid crystal 112 and the liquid crystal 126, and the amount of delay of the modulation signal. Can be changed quickly.
また、遅延干渉計101は、入力される光信号の偏波方向に応じて光信号を反射又は透過するPBS116及びPBS129を用いて、第1光信号を第1光路又は第2光路に案内する。このため、遅延干渉計101は、PBSという既存の光学部品を用いて第1光信号を第1光路又は第2光路へ容易に案内することができる。
The delay interferometer 101 guides the first optical signal to the first optical path or the second optical path using the PBS 116 and the PBS 129 that reflect or transmit the optical signal according to the polarization direction of the input optical signal. Therefore, the delay interferometer 101 can easily guide the first optical signal to the first optical path or the second optical path using an existing optical component called PBS.
上記実施例2では、PBS116及びPBS129を用いて第1光信号を反射又は透過することで、第1光信号を光学距離が異なる2つの光路のいずれかに案内する例を示した。しかし、PBS以外の他の光学部品を用いて第1光信号を光学距離が異なる2つの光路のいずれかに案内するようにしてもよい。そこで、実施例3では、PBS以外の他の光学部品を用いて第1光信号を光学距離が異なる2つの光路のいずれかに案内する例について説明する。
In the second embodiment, the example in which the first optical signal is guided to one of two optical paths having different optical distances by reflecting or transmitting the first optical signal using the PBS 116 and the PBS 129 has been described. However, the first optical signal may be guided to one of two optical paths having different optical distances using an optical component other than the PBS. Thus, in the third embodiment, an example in which the first optical signal is guided to one of two optical paths having different optical distances using an optical component other than the PBS will be described.
図5は、実施例3に係る遅延干渉計201の構成を示す図である。なお、以下では、図3に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。また、実施例3に係る遅延干渉計201を備えた光受信装置の構成は、図2に示した構成と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the delay interferometer 201 according to the third embodiment. In the following description, parts having the same functions as the constituent parts shown in FIG. In addition, the configuration of the optical receiving apparatus including the delay interferometer 201 according to the third embodiment is the same as the configuration illustrated in FIG. 2, and thus the description thereof is omitted here.
図5に示すように、遅延干渉計201は、図3に示した液晶112の代わりに、液晶212及び液晶214を有する。また、遅延干渉計201は、図3に示したλ/2波長板115、PBS116、ミラー117、ミラー118、PBS119及びλ/2波長板120の代わりに、ミラー211、複屈折媒体213及びミラー215を有する。また、遅延干渉計201は、図3に示した液晶126の代わりに、液晶217及び液晶219を有する。また、遅延干渉計201は、図3に示したPBS129、ミラー130、ミラー131、PBS132の代わりに、ミラー216、複屈折媒体218及びミラー220を有する。また、遅延干渉計201は、図3に示した液晶制御部136の代わりに、液晶制御部221を有する。また、遅延干渉計201は、図3に示した液晶123及び液晶135に対応する構成部位を省略している。
As illustrated in FIG. 5, the delay interferometer 201 includes a liquid crystal 212 and a liquid crystal 214 instead of the liquid crystal 112 illustrated in FIG. 3. Further, the delay interferometer 201 includes a mirror 211, a birefringent medium 213, and a mirror 215 instead of the λ / 2 wavelength plate 115, the PBS 116, the mirror 117, the mirror 118, the PBS 119, and the λ / 2 wavelength plate 120 shown in FIG. Have The delay interferometer 201 includes a liquid crystal 217 and a liquid crystal 219 instead of the liquid crystal 126 shown in FIG. The delay interferometer 201 includes a mirror 216, a birefringent medium 218, and a mirror 220 instead of the PBS 129, the mirror 130, the mirror 131, and the PBS 132 shown in FIG. The delay interferometer 201 includes a liquid crystal control unit 221 instead of the liquid crystal control unit 136 shown in FIG. Further, the delay interferometer 201 omits components corresponding to the liquid crystal 123 and the liquid crystal 135 shown in FIG.
ミラー211は、BS113から入力される第1光信号を反射して液晶212へ出力する。液晶212は、ミラー211から入力される第1光信号の偏波方向を0°又は90°回転し、回転後の第1光信号を複屈折媒体213へ出力する。なお、液晶212は、後述の液晶制御部221から印加される電圧に応じて、第1光信号の偏波方向を0°又は90°のいずれに回転するかを決定する。
The mirror 211 reflects the first optical signal input from the BS 113 and outputs it to the liquid crystal 212. The liquid crystal 212 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 211 by 0 ° or 90 °, and outputs the rotated first optical signal to the birefringence medium 213. The liquid crystal 212 determines whether to rotate the polarization direction of the first optical signal to 0 ° or 90 ° according to a voltage applied from a liquid crystal control unit 221 described later.
複屈折媒体213は、入力される光信号の偏波方向に応じて該光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する媒体であり、例えば、方解石、ルチル、YVO4等の媒体である。複屈折媒体213は、液晶212と液晶214とに挟まれた状態で配置されている。複屈折媒体213は、液晶212から入力される第1光信号の偏波方向に応じて該第1光信号を光学距離の異なる経路へ屈折し、屈折後の第1光信号を液晶214へ出力する。具体的には、複屈折媒体213は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、光学距離が最大となる経路(以下「最大経路」と呼ぶ)へ第1光信号を屈折する。また、複屈折媒体213は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、光学距離が最小となる経路(以下「最小経路」と呼ぶ)へ第1光信号を屈折する。そして、複屈折媒体213は、最大経路又は最小経路へ屈折した第1光信号を液晶214へ出力する。なお、複屈折媒体213によって第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義については、後に説明する。
The birefringent medium 213 is a medium that refracts the optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the input optical signal, and is, for example, a medium such as calcite, rutile, YVO 4 or the like. The birefringent medium 213 is disposed between the liquid crystal 212 and the liquid crystal 214. The birefringent medium 213 refracts the first optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 212, and outputs the refracted first optical signal to the liquid crystal 214. To do. Specifically, when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction, the birefringent medium 213 sends the first optical signal to the path having the maximum optical distance (hereinafter referred to as “maximum path”). Refract. Also, the birefringent medium 213 refracts the first optical signal to a path (hereinafter referred to as “minimum path”) having the minimum optical distance when the polarization direction of the first optical signal is a vertical direction. Then, the birefringent medium 213 outputs the first optical signal refracted in the maximum path or the minimum path to the liquid crystal 214. The significance of refracting the first optical signal into the maximum path or the minimum path by the birefringence medium 213 will be described later.
液晶214は、複屈折媒体213を介して液晶212から入力される第1光信号の偏波方向を0°又は90°回転し、回転後の第1光信号をミラー215へ出力する。具体的には、液晶212により第1光信号の偏波方向が0°回転された場合、すなわち、第1光信号の偏波方向が現状の水平方向に維持された場合には、液晶214は、液晶212から入力される第1光信号の偏波方向を0°回転する。一方、液晶212により第1光信号の偏波方向が90°回転された場合、すなわち、第1光信号の偏波方向が水平方向から垂直方向に回転された場合には、液晶214は、液晶212から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して水平方向に戻す。そして、液晶214は、回転後の第1光信号をミラー215へ出力する。なお、液晶214は、液晶制御部221から印加される電圧に応じて、第1光信号の偏波方向を0°又は90°のいずれに回転するかを決定する。ミラー215は、液晶214から入力される第1光信号をBS121へ出力する。
The liquid crystal 214 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 212 via the birefringent medium 213 by 0 ° or 90 °, and outputs the rotated first optical signal to the mirror 215. Specifically, when the polarization direction of the first optical signal is rotated by 0 ° by the liquid crystal 212, that is, when the polarization direction of the first optical signal is maintained in the current horizontal direction, the liquid crystal 214 is The polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 212 is rotated by 0 °. On the other hand, when the polarization direction of the first optical signal is rotated by 90 ° by the liquid crystal 212, that is, when the polarization direction of the first optical signal is rotated from the horizontal direction to the vertical direction, the liquid crystal 214 is The polarization direction of the first optical signal input from 212 is rotated by 90 ° and returned to the horizontal direction. Then, the liquid crystal 214 outputs the rotated first optical signal to the mirror 215. The liquid crystal 214 determines whether to rotate the polarization direction of the first optical signal to 0 ° or 90 ° according to the voltage applied from the liquid crystal control unit 221. The mirror 215 outputs the first optical signal input from the liquid crystal 214 to the BS 121.
ここで、複屈折媒体213によって第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義について説明する。BS113からミラー211、液晶212、複屈折媒体213の最大経路、液晶214及びミラー215を経由してBS121へ至る光路(以下「第1光路」と言う)は、第1光信号を1ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、BS113からミラー211、液晶212、複屈折媒体213の最小経路、液晶214及びミラー215を経由してBS121へ至る光路(以下「第2光路」と言う)は、第1光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、複屈折媒体213は、上述の通り、第1光信号の偏波方向に応じて該第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折し、最大経路又は最小経路へ屈折した第1光信号を液晶214へ出力する。複屈折媒体213により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。複屈折媒体213により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延する。つまり、複屈折媒体213は、第1光信号の偏波方向に応じて第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折することにより、第1光信号を互いに光学距離が異なる第1光路又は第2光路へ案内する。このことより、複屈折媒体213は、実施例1における案内部2の一例に相当する。
Here, the significance of refracting the first optical signal in the maximum path or the minimum path by the birefringence medium 213 will be described. The optical path from the BS 113 to the BS 121 via the mirror 211, the liquid crystal 212, the birefringent medium 213, the liquid crystal 214 and the mirror 215 (hereinafter referred to as the “first optical path”) delays the first optical signal by 1 bit. The optical distance is preset. On the other hand, the optical path from the BS 113 to the BS 121 via the mirror 211, the liquid crystal 212, the birefringent medium 213, the liquid crystal 214, and the mirror 215 (hereinafter referred to as “second optical path”) is shorter than the first optical path. The distance is preset. Then, as described above, the birefringent medium 213 refracts the first optical signal in the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal, and refracts the maximum optical path or the minimum path. Is output to the liquid crystal 214. The first optical signal refracted in the maximum path by the birefringent medium 213 is delayed by one bit as a result of being guided through the first optical path. The first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 213 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path. In other words, the birefringent medium 213 refracts the first optical signal to the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal, so that the first optical signal has a different optical distance from the first optical path or the first optical path. Guide to 2 light paths. Thus, the birefringent medium 213 corresponds to an example of the guide unit 2 in the first embodiment.
ミラー216は、BS127から入力される第1光信号を反射して液晶217へ出力する。液晶217は、ミラー216から入力される第1光信号の偏波方向を0°又は90°回転し、回転後の第1光信号を複屈折媒体218へ出力する。なお、液晶217は、液晶制御部221から印加される電圧に応じて、第1光信号の偏波方向を0°又は90°のいずれに回転するかを決定する。
The mirror 216 reflects the first optical signal input from the BS 127 and outputs it to the liquid crystal 217. The liquid crystal 217 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 216 by 0 ° or 90 °, and outputs the rotated first optical signal to the birefringence medium 218. The liquid crystal 217 determines whether to rotate the polarization direction of the first optical signal to 0 ° or 90 ° according to the voltage applied from the liquid crystal control unit 221.
複屈折媒体218は、入力される光信号の偏波方向に応じて該光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する媒体であり、例えば、方解石、ルチル、YVO4等の媒体である。複屈折媒体218は、液晶217と液晶219との間に挟まれた状態で配置されている。複屈折媒体218は、液晶217から入力される第1光信号の偏波方向に応じて該第1光信号を光学距離の異なる経路へ屈折し、屈折後の第1光信号を液晶219へ出力する。具体的には、複屈折媒体218は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、最大経路へ第1光信号を屈折する。また、複屈折媒体218は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、最小経路へ第1光信号を屈折する。なお、複屈折媒体218によって第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義については、後に説明する。
The birefringent medium 218 is a medium that refracts the optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the input optical signal, and is, for example, a medium such as calcite, rutile, YVO 4 or the like. The birefringent medium 218 is disposed in a state of being sandwiched between the liquid crystal 217 and the liquid crystal 219. The birefringent medium 218 refracts the first optical signal into paths having different optical distances according to the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 217, and outputs the refracted first optical signal to the liquid crystal 219. To do. Specifically, the birefringent medium 218 refracts the first optical signal to the maximum path when the polarization direction of the first optical signal is the vertical direction. The birefringent medium 218 refracts the first optical signal to the minimum path when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction. The significance of refracting the first optical signal into the maximum path or the minimum path by the birefringence medium 218 will be described later.
液晶219は、複屈折媒体218を介して液晶217から入力される第1光信号の偏波方向を0°又は90°回転し、回転後の第1光信号をミラー220へ出力する。具体的には、液晶217により第1光信号の偏波方向が0°回転された場合、すなわち、第1光信号の偏波方向が現状の垂直方向に維持された場合には、液晶219は、液晶217から入力される第1光信号の偏波方向を0°回転する。一方、液晶217により第1光信号の偏波方向が90°回転された場合、すなわち、第1光信号の偏波方向が垂直方向から水平方向に回転された場合には、液晶219は、液晶217から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して垂直方向に戻す。そして、液晶219は、回転後の第1光信号をミラー220へ出力する。なお、液晶219は、液晶制御部221から印加される電圧に応じて、第1光信号の偏波方向を0°又は90°のいずれに回転するかを決定する。ミラー220は、液晶219から入力される第1光信号をBS133へ出力する。
The liquid crystal 219 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 217 via the birefringent medium 218 by 0 ° or 90 °, and outputs the rotated first optical signal to the mirror 220. Specifically, when the polarization direction of the first optical signal is rotated by 0 ° by the liquid crystal 217, that is, when the polarization direction of the first optical signal is maintained in the current vertical direction, the liquid crystal 219 is The polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 217 is rotated by 0 °. On the other hand, when the polarization direction of the first optical signal is rotated by 90 ° by the liquid crystal 217, that is, when the polarization direction of the first optical signal is rotated from the vertical direction to the horizontal direction, the liquid crystal 219 is The polarization direction of the first optical signal input from 217 is rotated by 90 ° and returned to the vertical direction. Then, the liquid crystal 219 outputs the rotated first optical signal to the mirror 220. Note that the liquid crystal 219 determines whether to rotate the polarization direction of the first optical signal to 0 ° or 90 ° according to the voltage applied from the liquid crystal control unit 221. The mirror 220 outputs the first optical signal input from the liquid crystal 219 to the BS 133.
ここで、複屈折媒体218によって第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義について説明する。BS127からミラー216、液晶217、複屈折媒体218の最大経路、液晶219及びミラー220を経由してBS133へ至る光路(以下「第1光路」と言う)は、第1光信号を1ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、BS127からミラー216、液晶217、複屈折媒体218の最小経路、液晶219及びミラー220を経由してBS133へ至る光路(以下「第2光路」と言う)は、第1光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、複屈折媒体218は、上述の通り、第1光信号の偏波方向に応じて該第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折し、最大経路又は最小経路へ屈折した第1光信号を液晶219へ出力する。複屈折媒体218により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。複屈折媒体218により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延する。つまり、複屈折媒体218は、第1光信号の偏波方向に応じて第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折することにより、第1光信号を互いに光学距離が異なる第1光路又は第2光路へ案内する。このことより、複屈折媒体218は、実施例1における案内部2の一例に相当する。
Here, the significance of refracting the first optical signal in the maximum path or the minimum path by the birefringence medium 218 will be described. The optical path from the BS 127 to the BS 133 via the mirror 216, the liquid crystal 217, the birefringent medium 218, the liquid crystal 219, and the mirror 220 (hereinafter referred to as "first optical path") delays the first optical signal by 1 bit. The optical distance is preset. On the other hand, the optical path from the BS 127 to the BS 133 via the mirror 216, the liquid crystal 217, the birefringent medium 218, the liquid crystal 219, and the mirror 220 (hereinafter referred to as "second optical path") is shorter than the first optical path. The distance is preset. Then, as described above, the birefringent medium 218 refracts the first optical signal in the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal, and refracts the maximum optical path or the minimum path. Is output to the liquid crystal 219. The first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 218 is delayed by 1 bit as a result of being guided through the first optical path. The first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 218 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path. In other words, the birefringent medium 218 refracts the first optical signal to the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal, so that the first optical signal has a different optical distance from the first optical path or the first optical path. Guide to 2 light paths. Thus, the birefringent medium 218 corresponds to an example of the guide unit 2 in the first embodiment.
液晶制御部221は、ビット判定器103から入力される復調信号のBERを判定することで、液晶212、214、217、219を制御し、複屈折媒体213、218へ入力される第1光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。液晶制御部221は、実施例1における偏波方向調整部4の一例である。
The liquid crystal controller 221 controls the liquid crystals 212, 214, 217, and 219 by determining the BER of the demodulated signal input from the bit determiner 103, and the first optical signal input to the birefringent media 213 and 218. The polarization direction is adjusted to the horizontal direction or the vertical direction. The liquid crystal control unit 221 is an example of the polarization direction adjusting unit 4 in the first embodiment.
ここで、液晶制御部221による偏波方向の調整処理について具体的に説明する。なお、以下では、PBS111が、第1変調信号として水平変調信号をBS113へ出力するとともに、第2変調信号として垂直変調信号をBS127へ出力しているものとする。また、液晶212は、ミラー211から入力される第1光信号の偏波方向を0°回転し、回転後の第1光信号を複屈折媒体213へ出力しているものとする。また、液晶214は、複屈折媒体213を介して液晶212から入力される第1光信号の偏波方向を0°回転し、回転後の第1光信号をミラー215へ出力しているものとする。また、液晶217は、ミラー216から入力される第1光信号の偏波方向を0°回転し、回転後の第1光信号を複屈折媒体218へ出力しているものとする。また、液晶219は、複屈折媒体218を介して液晶217から入力される第1光信号の偏波方向を0°回転し、回転後の第1光信号をミラー220へ出力しているものとする。
Here, the adjustment process of the polarization direction by the liquid crystal control unit 221 will be specifically described. In the following, it is assumed that the PBS 111 outputs a horizontal modulation signal to the BS 113 as the first modulation signal and outputs a vertical modulation signal to the BS 127 as the second modulation signal. Further, it is assumed that the liquid crystal 212 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 211 by 0 ° and outputs the rotated first optical signal to the birefringence medium 213. Further, the liquid crystal 214 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 212 through the birefringent medium 213 by 0 °, and outputs the rotated first optical signal to the mirror 215. To do. Further, it is assumed that the liquid crystal 217 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 216 by 0 ° and outputs the rotated first optical signal to the birefringent medium 218. The liquid crystal 219 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 217 via the birefringent medium 218 by 0 °, and outputs the rotated first optical signal to the mirror 220. To do.
このような状況の下では、BS113は、PBS111から入力される水平変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号をミラー211へ出力する。ミラー211は、BS113から入力される第1光信号を反射して液晶212へ出力する。液晶212は、ミラー211から入力される第1光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第1光信号を複屈折媒体213へ出力する。複屈折媒体213は、液晶212から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、最大経路へ第1光信号を屈折し、屈折後の第1光信号を液晶214へ出力する。液晶214は、複屈折媒体213から入力される第1光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第1光信号をミラー215へ出力する。ミラー215は、液晶214から入力される第1光信号を反射してBS121へ出力する。つまり、複屈折媒体213により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。
Under such circumstances, the BS 113 branches the horizontal modulation signal input from the PBS 111 into a first optical signal and a second optical signal, and outputs the first optical signal to the mirror 211. The mirror 211 reflects the first optical signal input from the BS 113 and outputs it to the liquid crystal 212. The liquid crystal 212 maintains the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 211 in the current horizontal direction, and outputs the first optical signal to the birefringent medium 213. The birefringent medium 213 refracts the first optical signal to the maximum path and outputs the refracted first optical signal to the liquid crystal 214 because the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 212 is horizontal. To do. The liquid crystal 214 maintains the polarization direction of the first optical signal input from the birefringent medium 213 in the current horizontal direction, and outputs the first optical signal to the mirror 215. The mirror 215 reflects the first optical signal input from the liquid crystal 214 and outputs it to the BS 121. That is, the first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 213 is delayed by 1 bit as a result of being guided through the first optical path.
一方、BS127は、PBS111から入力される垂直変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号をミラー216へ出力する。ミラー216は、BS127から入力される第1光信号を反射して液晶217へ出力する。液晶217は、ミラー216から入力される第1光信号の偏波方向を現状の垂直方向に維持し、該第1光信号を複屈折媒体218へ出力する。複屈折媒体218は、液晶217から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、最大経路へ第1光信号を屈折し、屈折後の第1光信号を液晶219へ出力する。液晶219は、複屈折媒体218から入力される第1光信号の偏波方向を現状の垂直方向に維持し、該第1光信号をミラー220へ出力する。ミラー220は、液晶219から入力される第1光信号を反射してBS133へ出力する。つまり、複屈折媒体218により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。
On the other hand, the BS 127 branches the vertical modulation signal input from the PBS 111 into a first optical signal and a second optical signal, and outputs the first optical signal to the mirror 216. The mirror 216 reflects the first optical signal input from the BS 127 and outputs it to the liquid crystal 217. The liquid crystal 217 maintains the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 216 in the current vertical direction, and outputs the first optical signal to the birefringent medium 218. The birefringent medium 218 refracts the first optical signal in the maximum path and outputs the refracted first optical signal to the liquid crystal 219 because the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 217 is vertical. To do. The liquid crystal 219 maintains the polarization direction of the first optical signal input from the birefringent medium 218 in the current vertical direction, and outputs the first optical signal to the mirror 220. The mirror 220 reflects the first optical signal input from the liquid crystal 219 and outputs it to the BS 133. That is, the first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 218 is delayed by 1 bit as a result of being guided through the first optical path.
そして、液晶制御部221は、ビット判定器103から入力される復調信号のBERの変動が所定の閾値以上となったか否かを判定する。復調信号のBERが変動する要因としては、例えば、遅延干渉計201よりも上流側の伝送路にインタリーバ等の外部装置が後付けされたことが想定される。液晶制御部221は、復調信号のBERの変動が所定の閾値よりも小さいと判定した場合には、偏波方向の調整処理を行わない。
Then, the liquid crystal control unit 221 determines whether or not the fluctuation of the BER of the demodulated signal input from the bit determination unit 103 is equal to or greater than a predetermined threshold value. As a factor that causes the BER of the demodulated signal to fluctuate, for example, it is assumed that an external device such as an interleaver is retrofitted to the transmission path upstream of the delay interferometer 201. If the liquid crystal control unit 221 determines that the fluctuation of the BER of the demodulated signal is smaller than the predetermined threshold value, the liquid crystal control unit 221 does not perform the polarization direction adjustment process.
一方、液晶制御部221は、復調信号のBERの変動が所定の閾値以上であると判定した場合には、液晶212、214、217、219に対する電圧の印加を停止する。液晶212は、液晶制御部221から電圧の印加を停止されると、ミラー211から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して垂直方向とし、回転後の第1光信号を複屈折媒体213へ出力する。複屈折媒体213は、液晶212から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第1光信号を液晶214へ出力する。液晶214は、液晶制御部221から電圧の印加を停止されると、複屈折媒体213から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して水平方向に戻し、回転後の第1光信号をミラー215へ出力する。ミラー215は、液晶214から入力される第1光信号を反射してBS121へ出力する。つまり、複屈折媒体213により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延することとなる。
On the other hand, when the liquid crystal control unit 221 determines that the fluctuation of the BER of the demodulated signal is equal to or greater than a predetermined threshold, the liquid crystal control unit 221 stops applying the voltage to the liquid crystals 212, 214, 217, and 219. When the application of voltage is stopped from the liquid crystal controller 221, the liquid crystal 212 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 211 by 90 ° to the vertical direction, and converts the rotated first optical signal to Output to the birefringent medium 213. In the birefringent medium 213, the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 212 is vertical, so the first optical signal is refracted to the minimum path, and the refracted first optical signal is transmitted to the liquid crystal 214. Output. When the application of voltage is stopped from the liquid crystal control unit 221, the liquid crystal 214 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the birefringent medium 213 by 90 ° to return to the horizontal direction, and rotates the first after rotation. The optical signal is output to the mirror 215. The mirror 215 reflects the first optical signal input from the liquid crystal 214 and outputs it to the BS 121. That is, the first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 213 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path.
一方、液晶217は、液晶制御部221から電圧の印加を停止されると、ミラー216から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して水平方向とし、回転後の第1光信号を複屈折媒体218へ出力する。複屈折媒体218は、液晶217から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第1光信号を液晶219へ出力する。液晶219は、液晶制御部221から電圧の印加を停止されると、複屈折媒体218から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して垂直方向に戻し、回転後の第1光信号をミラー220へ出力する。ミラー220は、液晶219から入力される第1光信号を反射してBS133へ出力する。つまり、複屈折媒体218により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延することとなる。
On the other hand, when the application of voltage is stopped from the liquid crystal controller 221, the liquid crystal 217 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 216 by 90 ° to the horizontal direction, and rotates the first light after rotation. The signal is output to the birefringent medium 218. In the birefringent medium 218, since the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 217 is horizontal, the first optical signal is refracted to the minimum path, and the refracted first optical signal is transmitted to the liquid crystal 219. Output. When the application of voltage is stopped from the liquid crystal controller 221, the liquid crystal 219 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the birefringent medium 218 by 90 ° to return to the vertical direction, and rotates the first The optical signal is output to the mirror 220. The mirror 220 reflects the first optical signal input from the liquid crystal 219 and outputs it to the BS 133. That is, the first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 218 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path.
次に、実施例3に係る遅延干渉計201による処理手順を説明する。図6は、実施例3に係る遅延干渉計201による処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、遅延干渉計201は、光送信装置から変調信号が入力されるまで待機する(ステップS31否定)。光送信装置から変調信号が入力されると(ステップS31肯定)、遅延干渉計201のPBS111は、変調信号を互いに偏波方向が直交する第1変調信号及び第2変調信号に分岐する(ステップS32)。PBS111により分岐された第1変調信号は、BS113へ入力され、第2変調信号は、BS127へ入力される。
Next, a processing procedure performed by the delay interferometer 201 according to the third embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the delay interferometer 201 according to the third embodiment. As shown in the figure, the delay interferometer 201 waits until a modulation signal is input from the optical transmission device (No in step S31). When the modulation signal is input from the optical transmission device (Yes at Step S31), the PBS 111 of the delay interferometer 201 branches the modulation signal into a first modulation signal and a second modulation signal whose polarization directions are orthogonal to each other (Step S32). ). The first modulation signal branched by the PBS 111 is input to the BS 113, and the second modulation signal is input to the BS 127.
そして、BS113は、PBS111から入力される第1変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐する(ステップS33)。BS113により分岐された第1光信号は、ミラー211及び液晶212を経由して複屈折媒体213へ入力され、第2光信号は、位相調整素子114を経由してBS121へ入力される。
Then, the BS 113 branches the first modulated signal input from the PBS 111 into a first optical signal and a second optical signal (step S33). The first optical signal branched by the BS 113 is input to the birefringence medium 213 via the mirror 211 and the liquid crystal 212, and the second optical signal is input to the BS 121 via the phase adjustment element 114.
続いて、複屈折媒体213は、液晶212から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、該第1光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する(ステップS34)。具体的には、複屈折媒体213は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第1光信号を最大経路へ屈折する。一方、複屈折媒体213は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第1光信号を最小経路へ屈折する。複屈折媒体213により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波してBS121へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット遅延する。複屈折媒体213により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波してBS121へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット未満遅延する。
Subsequently, the birefringent medium 213 refracts the first optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 212 (step S34). Specifically, the birefringent medium 213 refracts the first optical signal to the maximum path when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction. On the other hand, the birefringent medium 213 refracts the first optical signal to the minimum path when the polarization direction of the first optical signal is the vertical direction. The first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 213 is guided along the first optical path to the BS 121. As a result, the first optical signal is delayed by 1 bit. The first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 213 is guided along the second optical path to the BS 121. As a result, the first optical signal is delayed by less than 1 bit.
続いて、BS121は、複屈折媒体213により第1光路又は第2光路に案内された第1光信号と、位相調整素子114から入力される第2光信号とを干渉させる(ステップS35)。BS121から出力される干渉信号の正相成分は、PBS124へ入力され、干渉信号の逆相成分は、ミラー122を経由してPBS125へ入力される。
Subsequently, the BS 121 causes the first optical signal guided to the first optical path or the second optical path by the birefringent medium 213 and the second optical signal input from the phase adjusting element 114 to interfere (step S35). The normal phase component of the interference signal output from the BS 121 is input to the PBS 124, and the reverse phase component of the interference signal is input to the PBS 125 via the mirror 122.
また、BS127は、PBS111から入力される第2変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐する(ステップS36)。BS127により分岐された第1光信号は、ミラー216及び液晶217を経由して複屈折媒体218へ入力され、第2光信号は、位相調整素子128を経由してBS133へ入力される。
The BS 127 branches the second modulated signal input from the PBS 111 into a first optical signal and a second optical signal (step S36). The first optical signal branched by the BS 127 is input to the birefringence medium 218 via the mirror 216 and the liquid crystal 217, and the second optical signal is input to the BS 133 via the phase adjustment element 128.
続いて、複屈折媒体218は、液晶217から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、該第1光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する(ステップS37)。具体的には、複屈折媒体218は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第1光信号を最大経路へ屈折する。一方、複屈折媒体218は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第1光信号を最小経路へ屈折する。複屈折媒体218により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波してBS133へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット遅延する。複屈折媒体218により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波してBS133へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット未満遅延する。
Subsequently, the birefringent medium 218 refracts the first optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 217 (step S37). Specifically, the birefringent medium 218 refracts the first optical signal to the maximum path when the polarization direction of the first optical signal is the vertical direction. On the other hand, the birefringent medium 218 refracts the first optical signal to the minimum path when the polarization direction of the first optical signal is the vertical direction. The first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 218 is guided through the first optical path to the BS 133. As a result, the first optical signal is delayed by 1 bit. The first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 218 is guided along the second optical path to the BS 133, and as a result, the first optical signal is delayed by less than 1 bit.
続いて、BS133は、複屈折媒体218により第1光路又は第2光路に案内された第1光信号と、位相調整素子128から入力される第2光信号とを干渉させる(ステップS38)。BS133から出力される干渉信号の正相成分は、ミラー134を経由してPBS124へ入力され、干渉信号の逆相成分は、PBS125へ入力される。
Subsequently, the BS 133 causes the first optical signal guided to the first optical path or the second optical path by the birefringent medium 218 and the second optical signal input from the phase adjustment element 128 to interfere (step S38). The normal phase component of the interference signal output from the BS 133 is input to the PBS 124 via the mirror 134, and the negative phase component of the interference signal is input to the PBS 125.
続いて、PBS124は、BS121から入力される干渉信号の正相成分と、ミラー134から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する。これと共に、PBS125は、ミラー122から入力される干渉信号の逆相成分と、BS133から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する(ステップS39)。そして、PBS124及びPBS125は、合成後の光信号をそれぞれ復調信号の正相成分及び逆相成分としてレシーバ102へ出力する(ステップS40)。PBS124及びPBS125から出力された復調信号の正相成分及び逆相成分は、レシーバ102を経由してビット判定器103へ入力される。ビット判定器103は、入力される復調信号のBERを計測し、遅延干渉計201の液晶制御部221へ出力する。
Subsequently, the PBS 124 combines the positive phase component of the interference signal input from the BS 121 and the positive phase component of the interference signal input from the mirror 134 in a state where the polarization directions are orthogonal to each other. At the same time, the PBS 125 synthesizes the anti-phase component of the interference signal input from the mirror 122 and the anti-phase component of the interference signal input from the BS 133 in a state where the polarization directions are orthogonal to each other (step S39). Then, the PBS 124 and the PBS 125 output the combined optical signals to the receiver 102 as the normal phase component and the reverse phase component of the demodulated signal, respectively (step S40). The normal phase component and the reverse phase component of the demodulated signals output from the PBS 124 and the PBS 125 are input to the bit determination unit 103 via the receiver 102. The bit determination unit 103 measures the BER of the input demodulated signal and outputs it to the liquid crystal control unit 221 of the delay interferometer 201.
続いて、液晶制御部221は、ビット判定器103から入力されるBERを判定することで、液晶212、214、217、219を制御し、複屈折媒体213、218へ入力される第1光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する(ステップS41)。
Subsequently, the liquid crystal control unit 221 controls the liquid crystals 212, 214, 217, and 219 by determining the BER input from the bit determination unit 103, and the first optical signal input to the birefringent media 213 and 218. Is adjusted to a horizontal direction or a vertical direction (step S41).
上述してきたように、実施例3に係る遅延干渉計201は、入力される光信号の偏波方向に応じて光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する複屈折媒体213、218を用いて、第1光信号を第1光路又は第2光路に案内する。このため、遅延干渉計201は、複屈折媒体という既存の光学部品を用いて第1光信号を第1光路又は第2光路へ容易に案内することができる。また、遅延干渉計201は、光信号を屈折する対象となる経路自体を複屈折媒体213、218の内部に包含させているため、装置構成を簡素化することができ、その結果、装置の小型化を実現することができる。
As described above, the delay interferometer 201 according to the third embodiment uses the birefringent media 213 and 218 that refract an optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the input optical signal. The first optical signal is guided to the first optical path or the second optical path. For this reason, the delay interferometer 201 can easily guide the first optical signal to the first optical path or the second optical path using an existing optical component called a birefringent medium. In addition, since the delay interferometer 201 includes the path itself that refracts the optical signal in the birefringence media 213 and 218, the configuration of the apparatus can be simplified. As a result, the apparatus can be downsized. Can be realized.
上記実施例3では、本願の開示する遅延干渉計をマッハツェンダ型遅延干渉計に適用した例を説明した。しかし、本願の開示する遅延干渉計をいわゆるマイケルソン型遅延干渉計に適用することもできる。そこで、実施例4では、本願の開示する遅延干渉計をマイケルソン型遅延干渉計に適用した例について説明する。
In the third embodiment, the example in which the delay interferometer disclosed in the present application is applied to the Mach-Zehnder delay interferometer has been described. However, the delay interferometer disclosed in the present application can also be applied to a so-called Michelson delay interferometer. In the fourth embodiment, an example in which the delay interferometer disclosed in the present application is applied to a Michelson delay interferometer will be described.
図7は、実施例4に係る遅延干渉計301の構成を示す図である。なお、図7に示した遅延干渉計301は、マイケルソン型遅延干渉計の一例である。また、実施例4に係る遅延干渉計301を備えた光受信装置の構成は、図2に示した構成と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the delay interferometer 301 according to the fourth embodiment. The delay interferometer 301 shown in FIG. 7 is an example of a Michelson delay interferometer. In addition, the configuration of the optical receiving apparatus including the delay interferometer 301 according to the fourth embodiment is the same as the configuration illustrated in FIG. 2, and thus the description thereof is omitted here.
同図に示すように、実施例4に係る遅延干渉計301は、PBS311と、BS312と、位相調整素子313と、ミラー314と、液晶315と、複屈折媒体316と、ミラー317と、PBS318とを有する。また、遅延干渉計301は、BS319と、位相調整素子320と、ミラー321と、液晶322と、複屈折媒体323と、ミラー324と、液晶制御部325とを有する。
As shown in the figure, the delay interferometer 301 according to the fourth embodiment includes a PBS 311, a BS 312, a phase adjustment element 313, a mirror 314, a liquid crystal 315, a birefringent medium 316, a mirror 317, and a PBS 318. Have The delay interferometer 301 includes a BS 319, a phase adjustment element 320, a mirror 321, a liquid crystal 322, a birefringence medium 323, a mirror 324, and a liquid crystal control unit 325.
PBS311は、光送信装置から入力される変調信号を互いに偏波方向が直交する第1変調信号及び第2変調信号に分岐し、第1変調信号をBS312へ出力し、第2変調信号をBS319へ出力する。例えば、PBS311は、変調信号のうち偏波方向が水平な変調信号である水平変調信号を第1変調信号としてBS312に透過し、偏波方向が垂直な変調信号である垂直変調信号を第2変調信号としてBS319に反射する。
The PBS 311 branches the modulation signal input from the optical transmission device into a first modulation signal and a second modulation signal whose polarization directions are orthogonal to each other, outputs the first modulation signal to the BS 312, and outputs the second modulation signal to the BS 319. Output. For example, the PBS 311 transmits a horizontal modulation signal, which is a modulation signal whose polarization direction is horizontal among the modulation signals, to the BS 312 as a first modulation signal, and performs a second modulation on the vertical modulation signal, which is a modulation signal whose polarization direction is vertical. It is reflected to BS319 as a signal.
また、PBS311は、BS312から入力される干渉信号の正相成分と、BS319から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成し、合成後の光信号を復調信号の正相成分としてレシーバ102へ出力する。
The PBS 311 combines the positive phase component of the interference signal input from the BS 312 and the positive phase component of the interference signal input from the BS 319 in a state where the polarization directions are orthogonal to each other, and the combined optical signal is combined. The positive phase component of the demodulated signal is output to the receiver 102.
BS312は、PBS311から入力される第1変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号を液晶315へ出力し、第2光信号を位相調整素子313へ出力する。例えば、BS312は、PBS311から入力される第1変調信号の半分を第1光信号として液晶315へ反射し、第1変調信号の残り半分を第2光信号として位相調整素子313へ透過する。なお、BS312は、実施例1における分岐部1の一例である。
The BS 312 branches the first modulation signal input from the PBS 311 into a first optical signal and a second optical signal, outputs the first optical signal to the liquid crystal 315, and outputs the second optical signal to the phase adjustment element 313. For example, the BS 312 reflects half of the first modulation signal input from the PBS 311 as the first optical signal to the liquid crystal 315 and transmits the other half of the first modulation signal to the phase adjustment element 313 as the second optical signal. The BS 312 is an example of the branching unit 1 in the first embodiment.
また、BS312は、ミラー317から複屈折媒体316及び液晶315を介して入力される第1光信号と、ミラー314から位相調整素子313を介して入力される第2光信号とを干渉させる。そして、BS312は、干渉後の光信号である干渉信号の正相成分をPBS311へ出力し、干渉信号の逆相成分をPBS318へ出力する。
The BS 312 causes the first optical signal input from the mirror 317 via the birefringent medium 316 and the liquid crystal 315 to interfere with the second optical signal input from the mirror 314 via the phase adjustment element 313. BS 312 then outputs the positive phase component of the interference signal, which is an optical signal after interference, to PBS 311, and outputs the negative phase component of the interference signal to PBS 318.
位相調整素子313は、遅延干渉計301にて強め合う波長を変更するために、BS312から入力される第2光信号の光路長を微調整し、微調整後の第2光信号をミラー314へ出力する。例えば、位相調整素子313は、温度に応じて屈折率が変動するガラス等の媒質を温度制御することにより第2光信号の光路長を微調整し、微調整後の第2光信号をミラー314へ出力する。ミラー314は、位相調整素子313から入力される第2光信号を反射して位相調整素子313を介してBS312へ出力する。
The phase adjustment element 313 finely adjusts the optical path length of the second optical signal input from the BS 312 and changes the second optical signal after fine adjustment to the mirror 314 in order to change the wavelength to be strengthened by the delay interferometer 301. Output. For example, the phase adjustment element 313 finely adjusts the optical path length of the second optical signal by controlling the temperature of a medium such as glass whose refractive index varies depending on the temperature, and the second optical signal after the fine adjustment is reflected on the mirror 314. Output to. The mirror 314 reflects the second optical signal input from the phase adjustment element 313 and outputs it to the BS 312 via the phase adjustment element 313.
液晶315は、BS312から入力される第1光信号の偏波方向を0°又は90°回転し、回転後の第1光信号を複屈折媒体316へ出力する。また、液晶315は、ミラー317から複屈折媒体316を介して入力される第1光信号の偏波方向を0°又は90°回転して元の水平方向に戻し、回転後の第1光信号をBS312へ出力する。なお、液晶315は、後述の液晶制御部325から印加される電圧に応じて、第1光信号の偏波方向を0°又は90°のいずれに回転するかを決定する。
The liquid crystal 315 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the BS 312 by 0 ° or 90 °, and outputs the rotated first optical signal to the birefringence medium 316. Further, the liquid crystal 315 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 317 via the birefringence medium 316 to 0 ° or 90 ° to return to the original horizontal direction, and the rotated first optical signal. Is output to the BS 312. The liquid crystal 315 determines whether to rotate the polarization direction of the first optical signal to 0 ° or 90 ° according to a voltage applied from a liquid crystal control unit 325 described later.
複屈折媒体316は、入力される光信号の偏波方向に応じて該光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する媒体であり、例えば、方解石、ルチル、YVO4等の媒体である。複屈折媒体316は、液晶315とミラー317とに挟まれた状態で配置されている。複屈折媒体316は、液晶315から入力される第1光信号の偏波方向に応じて該第1光信号を光学距離の異なる経路へ屈折し、屈折後の第1光信号をミラー317へ出力する。具体的には、複屈折媒体316は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、光学距離が最大となる経路(以下「最大経路」と呼ぶ)へ第1光信号を屈折する。一方、複屈折媒体316は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、光学距離が最小となる経路(以下「最小経路」と呼ぶ)へ第1光信号を屈折する。そして、複屈折媒体316は、最大経路又は最小経路へ屈折した第1光信号をミラー317へ出力する。
The birefringent medium 316 is a medium that refracts the optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the input optical signal, and is, for example, a medium such as calcite, rutile, YVO 4 or the like. The birefringent medium 316 is disposed between the liquid crystal 315 and the mirror 317. The birefringent medium 316 refracts the first optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 315, and outputs the refracted first optical signal to the mirror 317. To do. Specifically, when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction, the birefringent medium 316 sends the first optical signal to the path having the maximum optical distance (hereinafter referred to as “maximum path”). Refract. On the other hand, when the polarization direction of the first optical signal is vertical, the birefringent medium 316 refracts the first optical signal to a path having the minimum optical distance (hereinafter referred to as “minimum path”). Then, the birefringent medium 316 outputs the first optical signal refracted in the maximum path or the minimum path to the mirror 317.
また、複屈折媒体316は、ミラー317から入力される第1光信号を該第1光信号の偏波方向に応じて最大経路又は最小経路へ屈折し、屈折後の第1光信号を液晶315へ出力する。なお、複屈折媒体316によって第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義については、後に説明する。
The birefringent medium 316 refracts the first optical signal input from the mirror 317 to the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal, and the refracted first optical signal is liquid crystal 315. Output to. The significance of refracting the first optical signal into the maximum path or the minimum path by the birefringence medium 316 will be described later.
ミラー317は、複屈折媒体316から入力される第1光信号を反射して複屈折媒体316を介して液晶315へ出力する。
The mirror 317 reflects the first optical signal input from the birefringent medium 316 and outputs it to the liquid crystal 315 via the birefringent medium 316.
ここで、複屈折媒体316によって第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義について説明する。BS312から液晶315、複屈折媒体316の最大経路、ミラー317、複屈折媒体316の最大経路、液晶315を経由してBS312へ至る光路(以下「第1光路」と言う)は、第1光信号を1ビット遅延させる光学距離に予め設定されていうる。一方、BS312から液晶315、複屈折媒体316の最小経路、ミラー317、複屈折媒体316の最小経路、液晶315を経由してBS312へ至る光路(以下「第2光路」と言う)は、第1光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、複屈折媒体316は、上述の通り、第1光信号の偏波方向に応じて該第1光信号を最大経路又は最小経路に屈折し、最大経路又は最小経路へ屈折した第1光信号をミラー317又は液晶315へ出力する。複屈折媒体316により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。複屈折媒体316により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延する。つまり、複屈折媒体316は、第1光信号の偏波方向に応じて第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折することにより、第1光信号を互いに光学距離が異なる第1光路又は第2光路へ案内する。このことより、複屈折媒体316は、実施例1における案内部2の一例に相当する。
Here, the significance of refracting the first optical signal in the maximum path or the minimum path by the birefringence medium 316 will be described. The optical path from the BS 312 to the liquid crystal 315, the maximum path of the birefringent medium 316, the mirror 317, the maximum path of the birefringent medium 316 and the liquid crystal 315 to the BS 312 (hereinafter referred to as “first optical path”) is the first optical signal. Can be preset to an optical distance that delays 1 bit. On the other hand, the optical path from the BS 312 to the liquid crystal 315, the minimum path of the birefringent medium 316, the mirror 317, the minimum path of the birefringent medium 316, and the liquid crystal 315 to the BS 312 (hereinafter referred to as “second optical path”) is the first. An optical distance shorter than the optical path is set in advance. Then, as described above, the birefringent medium 316 refracts the first optical signal in the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal, and refracts the maximum optical path or the minimum path. Is output to the mirror 317 or the liquid crystal 315. The first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 316 is delayed by one bit as a result of being guided through the first optical path. The first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 316 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path. In other words, the birefringent medium 316 refracts the first optical signal to the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal, so that the first optical signal has a different optical distance from the first optical path or the first optical path. Guide to 2 light paths. Accordingly, the birefringent medium 316 corresponds to an example of the guide unit 2 in the first embodiment.
PBS318は、BS312から入力される干渉信号の逆相成分と、BS319から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成し、合成後の光信号を復調信号の逆相成分としてレシーバ102へ出力する。
The PBS 318 combines the anti-phase component of the interference signal input from the BS 312 and the anti-phase component of the interference signal input from the BS 319 in a state where the polarization directions are orthogonal to each other, and the combined optical signal is demodulated. Is output to the receiver 102 as a negative phase component.
BS319は、PBS311から入力される第2変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号を液晶322へ出力し、第2光信号を位相調整素子320へ出力する。例えば、BS319は、PBS311から入力される第2変調信号の半分を第1光信号として液晶322へ透過し、第2変調信号の残り半分を第2光信号として位相調整素子320へ反射する。なお、BS319は、実施例1における分岐部1の一例である。
The BS 319 branches the second modulation signal input from the PBS 311 into a first optical signal and a second optical signal, outputs the first optical signal to the liquid crystal 322, and outputs the second optical signal to the phase adjustment element 320. For example, the BS 319 transmits half of the second modulated signal input from the PBS 311 as the first optical signal to the liquid crystal 322 and reflects the remaining half of the second modulated signal as the second optical signal to the phase adjusting element 320. The BS 319 is an example of the branching unit 1 in the first embodiment.
また、BS319は、ミラー324から複屈折媒体323及び液晶322を介して入力される第1光信号と、ミラー321から位相調整素子320を介して入力される第2光信号とを干渉させる。そして、BS319は、干渉後の光信号である干渉信号の正相成分をPBS311へ出力し、干渉信号の逆相成分をPBS318へ出力する。なお、PBS311、BS312、PBS318及びBS319は、実施例1における復調部3の一例である。
The BS 319 causes the first optical signal input from the mirror 324 via the birefringent medium 323 and the liquid crystal 322 to interfere with the second optical signal input from the mirror 321 via the phase adjustment element 320. BS 319 outputs the normal phase component of the interference signal, which is an optical signal after interference, to PBS 311, and outputs the reverse phase component of the interference signal to PBS 318. PBS 311, BS 312, PBS 318 and BS 319 are examples of the demodulator 3 in the first embodiment.
位相調整素子320は、位相調整素子313と同様に、遅延干渉計301にて強め合う波長を変更するために、BS319から入力される第2光信号の光路長を微調整し、微調整後の第2光信号をミラー321へ出力する。ミラー321は、位相調整素子320から入力される第2光信号を反射して位相調整素子320を介してBS319へ出力する。
Similarly to the phase adjustment element 313, the phase adjustment element 320 finely adjusts the optical path length of the second optical signal input from the BS 319 in order to change the wavelength strengthened by the delay interferometer 301. The second optical signal is output to the mirror 321. The mirror 321 reflects the second optical signal input from the phase adjustment element 320 and outputs it to the BS 319 via the phase adjustment element 320.
液晶322は、BS319から入力される第1光信号の偏波方向を0°又は90°回転し、回転後の第1光信号を複屈折媒体323へ出力する。また、液晶322は、ミラー324から複屈折媒体323を介して入力される第1光信号の偏波方向を0°又は90°回転して元の垂直方向に戻し、回転後の第1光信号をBS319へ出力する。なお、液晶322は、後述の液晶制御部325から印加される電圧に応じて、第1光信号の偏波方向を0°又は90°のいずれに回転するかを決定する。
The liquid crystal 322 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the BS 319 by 0 ° or 90 °, and outputs the rotated first optical signal to the birefringence medium 323. Further, the liquid crystal 322 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 324 via the birefringence medium 323 back to the original vertical direction by 0 ° or 90 °, and rotates the first optical signal after rotation. Is output to BS319. Note that the liquid crystal 322 determines whether the polarization direction of the first optical signal is rotated to 0 ° or 90 ° in accordance with a voltage applied from a liquid crystal control unit 325 described later.
複屈折媒体323は、入力される光信号の偏波方向に応じて該光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する媒体であり、例えば、方解石、ルチル、YVO4等の媒体である。複屈折媒体323は、液晶322とミラー324とに挟まれた状態で配置されている。複屈折媒体323は、液晶322から入力される第1光信号の偏波方向に応じて該第1光信号を光学距離の異なる経路へ屈折し、屈折後の第1光信号をミラー324へ出力する。具体的には、複屈折媒体323は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、最大経路へ第1光信号を屈折する。一方、複屈折媒体323は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、最小経路へ第1光信号を屈折する。そして、複屈折媒体323は、最大経路又は最小経路へ屈折した第1光信号をミラー324へ出力する。
The birefringent medium 323 is a medium that refracts the optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the input optical signal, and is, for example, a medium such as calcite, rutile, or YVO 4 . The birefringent medium 323 is disposed between the liquid crystal 322 and the mirror 324. The birefringent medium 323 refracts the first optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 322, and outputs the refracted first optical signal to the mirror 324. To do. Specifically, the birefringent medium 323 refracts the first optical signal to the maximum path when the polarization direction of the first optical signal is the vertical direction. On the other hand, the birefringent medium 323 refracts the first optical signal to the minimum path when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction. Then, the birefringent medium 323 outputs the first optical signal refracted in the maximum path or the minimum path to the mirror 324.
また、複屈折媒体323は、ミラー324から入力される第1光信号を反射して複屈折媒体323を介して液晶322へ出力する。
The birefringent medium 323 reflects the first optical signal input from the mirror 324 and outputs the first optical signal to the liquid crystal 322 via the birefringent medium 323.
ここで、複屈折媒体323によって第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する意義について説明する。BS319から液晶322、複屈折媒体323の最大経路、ミラー324、複屈折媒体323の最大経路、液晶322を経由してBS319へ至る光路(以下「第1光路」と言う)は、第1光信号を1ビット遅延させる光学距離に予め設定されている。一方、BS319から液晶322、複屈折媒体323の最小経路、ミラー324、複屈折媒体323の最小経路、液晶322を経由してBS319へ至る光路(以下「第2光路」と言う)は、第1光路よりも短い光学距離に予め設定されている。そして、複屈折媒体323は、上述の通り、第1光信号の偏波方向に応じて該第1光信号を最大経路又は最小経路に屈折し、最大経路又は最小経路へ屈折した第1光信号をミラー324又は液晶322へ出力する。複屈折媒体323により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。複屈折媒体323により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延する。つまり、複屈折媒体323は、第1光信号の偏波方向に応じて第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折することにより、第1光信号を互いに光学距離が異なる第1光路又は第2光路へ案内する。このことより、複屈折媒体323は、実施例1における案内部2の一例に相当する。
Here, the significance of refracting the first optical signal in the maximum path or the minimum path by the birefringence medium 323 will be described. The optical path from the BS 319 to the liquid crystal 322, the maximum path of the birefringent medium 323, the mirror 324, the maximum path of the birefringent medium 323, and the liquid crystal 322 to the BS 319 (hereinafter referred to as “first optical path”) is the first optical signal. Is preset to an optical distance that delays 1 bit. On the other hand, the optical path from the BS 319 to the liquid crystal 322, the minimum path of the birefringent medium 323, the mirror 324, the minimum path of the birefringent medium 323, and the BS 319 via the liquid crystal 322 (hereinafter referred to as “second optical path”) is the first. An optical distance shorter than the optical path is set in advance. Then, as described above, the birefringent medium 323 refracts the first optical signal in the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal, and refracts the maximum optical path or the minimum path. Is output to the mirror 324 or the liquid crystal 322. The first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 323 is delayed by 1 bit as a result of being guided through the first optical path. The first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 323 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path. In other words, the birefringent medium 323 refracts the first optical signal to the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal, so that the first optical signal has a different optical distance from the first optical path or the first optical path. Guide to 2 light paths. Accordingly, the birefringent medium 323 corresponds to an example of the guide unit 2 in the first embodiment.
液晶制御部325は、ビット判定器103から入力される復調信号のBERを判定することで、液晶315、322を制御し、複屈折媒体316、323へ入力される第1光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する。液晶制御部325は、実施例1における偏波方向調整部4の一例である。
The liquid crystal control unit 325 controls the liquid crystals 315 and 322 by determining the BER of the demodulated signal input from the bit determination unit 103, and the polarization direction of the first optical signal input to the birefringence media 316 and 323 Adjust horizontally or vertically. The liquid crystal control unit 325 is an example of the polarization direction adjusting unit 4 in the first embodiment.
ここで、液晶制御部325による偏波方向の調整処理について具体的に説明する。なお、以下では、PBS111が、第1変調信号として水平変調信号をBS312へ出力するとともに、第2変調信号として垂直変調信号をBS319へ出力しているものとする。また、液晶315は、BS312から入力される第1光信号の偏波方向を0°回転し、回転後の第1光信号を複屈折媒体316へ出力しているものとする。また、液晶322は、BS319から入力される第1光信号の偏波方向を0°回転し、回転後の第1光信号を複屈折媒体323へ出力しているものとする。
Here, the adjustment process of the polarization direction by the liquid crystal control unit 325 will be specifically described. In the following, it is assumed that the PBS 111 outputs a horizontal modulation signal to the BS 312 as the first modulation signal and outputs a vertical modulation signal to the BS 319 as the second modulation signal. Further, it is assumed that the liquid crystal 315 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the BS 312 by 0 ° and outputs the rotated first optical signal to the birefringent medium 316. Further, it is assumed that the liquid crystal 322 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the BS 319 by 0 ° and outputs the rotated first optical signal to the birefringent medium 323.
このような状況の下では、BS312は、PBS311から入力される水平変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号を液晶315へ出力する。液晶315は、BS312から入力される第1光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第1光信号を複屈折媒体316へ出力する。複屈折媒体316は、液晶315から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、最大経路へ第1光信号を屈折し、屈折後の第1光信号をミラー317へ出力する。ミラー317は、複屈折媒体316から入力される第1光信号を反射して複屈折媒体316へ出力する。複屈折媒体316は、ミラー317から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、最大経路へ第1光信号を屈折し、屈折後の第1光信号を液晶315へ出力する。液晶315は、複屈折媒体316から入力される第1光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第1光信号をBS312へ出力する。つまり、複屈折媒体316により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。
Under such circumstances, the BS 312 branches the horizontal modulation signal input from the PBS 311 into a first optical signal and a second optical signal, and outputs the first optical signal to the liquid crystal 315. The liquid crystal 315 maintains the polarization direction of the first optical signal input from the BS 312 in the current horizontal direction, and outputs the first optical signal to the birefringence medium 316. The birefringent medium 316 refracts the first optical signal to the maximum path and outputs the refracted first optical signal to the mirror 317 because the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 315 is horizontal. To do. The mirror 317 reflects the first optical signal input from the birefringent medium 316 and outputs it to the birefringent medium 316. The birefringent medium 316 refracts the first optical signal in the maximum path and outputs the refracted first optical signal to the liquid crystal 315 because the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 317 is horizontal. To do. The liquid crystal 315 maintains the polarization direction of the first optical signal input from the birefringent medium 316 in the current horizontal direction, and outputs the first optical signal to the BS 312. That is, the first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 316 is delayed by one bit as a result of being guided through the first optical path.
一方、BS319は、PBS311から入力される垂直変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐し、第1光信号を液晶322へ出力する。液晶322は、BS319から入力される第1光信号の偏波方向を現状の垂直方向に維持し、該第1光信号を複屈折媒体323へ出力する。複屈折媒体323は、液晶322から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、最大経路へ第1光信号を屈折し、屈折後の第1光信号をミラー324へ出力する。ミラー324は、複屈折媒体323から入力される第1光信号を反射して複屈折媒体323へ出力する。複屈折媒体323は、ミラー324から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、最大経路へ第1光信号を屈折し、屈折後の第1光信号を液晶322へ出力する。液晶322は、複屈折媒体323から入力される第1光信号の偏波方向を現状の水平方向に維持し、該第1光信号をBS319へ出力する。つまり、複屈折媒体323により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波する結果、1ビット遅延する。
On the other hand, the BS 319 branches the vertical modulation signal input from the PBS 311 into a first optical signal and a second optical signal, and outputs the first optical signal to the liquid crystal 322. The liquid crystal 322 maintains the polarization direction of the first optical signal input from the BS 319 in the current vertical direction, and outputs the first optical signal to the birefringent medium 323. The birefringent medium 323 refracts the first optical signal to the maximum path and outputs the refracted first optical signal to the mirror 324 because the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 322 is vertical. To do. The mirror 324 reflects the first optical signal input from the birefringent medium 323 and outputs it to the birefringent medium 323. The birefringent medium 323 refracts the first optical signal to the maximum path and outputs the refracted first optical signal to the liquid crystal 322 because the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 324 is vertical. To do. The liquid crystal 322 maintains the polarization direction of the first optical signal input from the birefringent medium 323 in the current horizontal direction, and outputs the first optical signal to the BS 319. That is, the first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 323 is delayed by 1 bit as a result of being guided through the first optical path.
そして、液晶制御部325は、ビット判定器103から入力される復調信号のBERの変動が所定の閾値以上となったか否かを判定する。復調信号のBERが変動する要因としては、例えば、遅延干渉計301よりも上流側の伝送路にインタリーバ等の外部装置が後付けされたことが想定される。液晶制御部325は、復調信号のBERの変動が所定の閾値よりも小さいと判定した場合には、偏波方向の調整処理を行わない。
Then, the liquid crystal control unit 325 determines whether or not the fluctuation of the BER of the demodulated signal input from the bit determination unit 103 is equal to or greater than a predetermined threshold value. As a factor that causes the BER of the demodulated signal to fluctuate, for example, it is assumed that an external device such as an interleaver is retrofitted to the transmission path upstream of the delay interferometer 301. If the liquid crystal control unit 325 determines that the fluctuation of the BER of the demodulated signal is smaller than a predetermined threshold value, the liquid crystal control unit 325 does not perform the polarization direction adjustment process.
一方、液晶制御部325は、復調信号のBERの変動が所定の閾値以上であると判定した場合には、液晶315、322に対する電圧の印加を停止する。液晶315は、液晶制御部325から電圧の印加を停止されると、BS312から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して垂直方向とし、回転後の第1光信号を複屈折媒体316へ出力する。複屈折媒体316は、液晶315から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第1光信号をミラー317へ出力する。ミラー317は、複屈折媒体316から入力される第1光信号を反射して複屈折媒体316へ出力する。複屈折媒体316は、ミラー317から入力される第1光信号の偏波方向が垂直方向であるため、該第1光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第1光信号を液晶315へ出力する。液晶315は、複屈折媒体316から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して水平方向に戻し、回転後の第1光信号をBS312へ出力する。つまり、複屈折媒体316により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延することとなる。
On the other hand, when the liquid crystal control unit 325 determines that the fluctuation of the BER of the demodulated signal is equal to or greater than a predetermined threshold, the liquid crystal control unit 325 stops applying the voltage to the liquid crystals 315 and 322. When the voltage application from the liquid crystal control unit 325 is stopped, the liquid crystal 315 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the BS 312 by 90 ° to the vertical direction, and the rotated first optical signal is duplicated. Output to the refractive medium 316. In the birefringent medium 316, since the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 315 is vertical, the first optical signal is refracted to the minimum path, and the refracted first optical signal is transmitted to the mirror 317. Output. The mirror 317 reflects the first optical signal input from the birefringent medium 316 and outputs it to the birefringent medium 316. In the birefringent medium 316, since the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 317 is vertical, the first optical signal is refracted to the minimum path, and the refracted first optical signal is transmitted to the liquid crystal 315. Output. The liquid crystal 315 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the birefringence medium 316 by 90 ° to return to the horizontal direction, and outputs the rotated first optical signal to the BS 312. That is, the first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 316 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path.
一方、液晶322は、液晶制御部325から電圧の印加を停止されると、BS319から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して水平方向とし、回転後の第1光信号を複屈折媒体323へ出力する。複屈折媒体323は、液晶322から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第1光信号をミラー324へ出力する。ミラー324は、複屈折媒体323から入力される第1光信号を反射して複屈折媒体323へ出力する。複屈折媒体323は、ミラー324から入力される第1光信号の偏波方向が水平方向であるため、該第1光信号を最小経路へ屈折し、屈折後の第1光信号を液晶322へ出力する。液晶322は、複屈折媒体323から入力される第1光信号の偏波方向を90°回転して垂直方向に戻し、回転後の第1光信号をBS319へ出力する。つまり、複屈折媒体323により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波する結果、1ビット未満遅延することとなる。
On the other hand, when the application of voltage is stopped from the liquid crystal control unit 325, the liquid crystal 322 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the BS 319 by 90 ° to the horizontal direction, and the first optical signal after the rotation is rotated. Is output to the birefringent medium 323. In the birefringent medium 323, since the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 322 is horizontal, the first optical signal is refracted to the minimum path, and the refracted first optical signal is transmitted to the mirror 324. Output. The mirror 324 reflects the first optical signal input from the birefringent medium 323 and outputs it to the birefringent medium 323. In the birefringent medium 323, since the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 324 is the horizontal direction, the first optical signal is refracted to the minimum path, and the refracted first optical signal is transmitted to the liquid crystal 322. Output. The liquid crystal 322 rotates the polarization direction of the first optical signal input from the birefringent medium 323 by 90 ° to return to the vertical direction, and outputs the rotated first optical signal to the BS 319. That is, the first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 323 is delayed by less than 1 bit as a result of being guided through the second optical path.
次に、実施例4に係る遅延干渉計301による処理手順を説明する。図8は、実施例4に係る遅延干渉計301による処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、遅延干渉計301は、光送信装置から変調信号が入力されるまで待機する(ステップS51否定)。光送信装置から変調信号が入力されると(ステップS51肯定)、遅延干渉計301のPBS311は、変調信号を互いに偏波方向が直交する第1変調信号及び第2変調信号に分岐する(ステップS52)。PBS311により分岐された第1変調信号は、BS312へ入力され、第2変調信号は、BS319へ入力される。
Next, a processing procedure performed by the delay interferometer 301 according to the fourth embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the delay interferometer 301 according to the fourth embodiment. As shown in the figure, the delay interferometer 301 waits until a modulation signal is input from the optical transmission device (No in step S51). When the modulation signal is input from the optical transmission device (Yes at Step S51), the PBS 311 of the delay interferometer 301 branches the modulation signal into a first modulation signal and a second modulation signal whose polarization directions are orthogonal to each other (Step S52). ). The first modulation signal branched by the PBS 311 is input to the BS 312, and the second modulation signal is input to the BS 319.
そして、BS312は、PBS311から入力される第1変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐する(ステップS53)。BS312により分岐された第1光信号は、液晶315を経由して複屈折媒体316へ入力され、第2光信号は、位相調整素子313及びミラー314を経由してBS312へ入力される。
Then, the BS 312 branches the first modulated signal input from the PBS 311 into a first optical signal and a second optical signal (step S53). The first optical signal branched by the BS 312 is input to the birefringence medium 316 via the liquid crystal 315, and the second optical signal is input to the BS 312 via the phase adjustment element 313 and the mirror 314.
続いて、複屈折媒体316は、液晶315から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、該第1光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する(ステップS54)。具体的には、複屈折媒体316は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第1光信号を最大経路へ屈折する。一方、複屈折媒体316は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第1光信号を最小経路へ屈折する。そして、複屈折媒体316は、最大経路又は最小経路へ屈折した第1光信号をミラー317へ出力する。
Subsequently, the birefringent medium 316 refracts the first optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 315 (step S54). Specifically, the birefringent medium 316 refracts the first optical signal to the maximum path when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction. On the other hand, the birefringent medium 316 refracts the first optical signal to the minimum path when the polarization direction of the first optical signal is the vertical direction. Then, the birefringent medium 316 outputs the first optical signal refracted in the maximum path or the minimum path to the mirror 317.
続いて、ミラー317は、複屈折媒体316から入力される第1光信号を反射して複屈折媒体316へ出力する(ステップS55)。続いて、複屈折媒体316は、ミラー317から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、該第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する(ステップS56)。複屈折媒体316により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波してBS312へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット遅延する。複屈折媒体316により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波してBS312へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット未満遅延する。
Subsequently, the mirror 317 reflects the first optical signal input from the birefringent medium 316 and outputs it to the birefringent medium 316 (step S55). Subsequently, the birefringent medium 316 refracts the first optical signal in the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 317 (step S56). The first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 316 is guided through the first optical path to the BS 312. As a result, the first optical signal is delayed by 1 bit. The first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 316 is guided along the second optical path to the BS 312. As a result, the first optical signal is delayed by less than 1 bit.
続いて、BS312は、複屈折媒体316により第1光路又は第2光路に案内された第1光信号と、位相調整素子313から入力される第2光信号とを干渉させる(ステップS57)。BS312から出力される干渉信号の正相成分は、PBS311へ入力され、干渉信号の逆相成分は、PBS318へ入力される。
Subsequently, the BS 312 causes the first optical signal guided to the first optical path or the second optical path by the birefringent medium 316 and the second optical signal input from the phase adjustment element 313 to interfere (step S57). The normal phase component of the interference signal output from the BS 312 is input to the PBS 311, and the reverse phase component of the interference signal is input to the PBS 318.
また、BS319は、PBS311から入力される第2変調信号を第1光信号及び第2光信号に分岐する(ステップS58)。BS319により分岐された第1光信号は、液晶322を経由して複屈折媒体323へ入力され、第2光信号は、位相調整素子320及びミラー321を経由してBS319へ入力される。
The BS 319 branches the second modulated signal input from the PBS 311 into a first optical signal and a second optical signal (step S58). The first optical signal branched by the BS 319 is input to the birefringence medium 323 via the liquid crystal 322, and the second optical signal is input to the BS 319 via the phase adjustment element 320 and the mirror 321.
続いて、複屈折媒体323は、液晶322から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、該第1光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する(ステップS59)。具体的には、複屈折媒体323は、第1光信号の偏波方向が垂直方向である場合には、第1光信号を最大経路へ屈折する。一方、複屈折媒体323は、第1光信号の偏波方向が水平方向である場合には、第1光信号を最小経路へ屈折する。そして、複屈折媒体323は、最大経路又は最小経路へ屈折した第1光信号をミラー324へ出力する。
Subsequently, the birefringent medium 323 refracts the first optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the first optical signal input from the liquid crystal 322 (step S59). Specifically, the birefringent medium 323 refracts the first optical signal to the maximum path when the polarization direction of the first optical signal is the vertical direction. On the other hand, the birefringent medium 323 refracts the first optical signal to the minimum path when the polarization direction of the first optical signal is the horizontal direction. Then, the birefringent medium 323 outputs the first optical signal refracted in the maximum path or the minimum path to the mirror 324.
続いて、ミラー324は、複屈折媒体323から入力される第1光信号を反射して複屈折媒体323へ出力する(ステップS60)。続いて、複屈折媒体323は、ミラー324から入力される第1光信号の偏波方向に応じて、該第1光信号を最大経路又は最小経路へ屈折する(ステップS61)。複屈折媒体323により最大経路へ屈折された第1光信号は、第1光路を導波してBS319へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット遅延する。複屈折媒体323により最小経路へ屈折された第1光信号は、第2光路を導波してBS319へ至り、その結果、第1光信号は、1ビット未満遅延する。
Subsequently, the mirror 324 reflects the first optical signal input from the birefringent medium 323 and outputs it to the birefringent medium 323 (step S60). Subsequently, the birefringent medium 323 refracts the first optical signal in the maximum path or the minimum path according to the polarization direction of the first optical signal input from the mirror 324 (step S61). The first optical signal refracted to the maximum path by the birefringent medium 323 is guided along the first optical path to the BS 319. As a result, the first optical signal is delayed by 1 bit. The first optical signal refracted to the minimum path by the birefringent medium 323 is guided along the second optical path to the BS 319. As a result, the first optical signal is delayed by less than 1 bit.
続いて、BS319は、複屈折媒体323により第1光路又は第2光路に案内された第1光信号と、位相調整素子320から入力される第2光信号とを干渉させる(ステップS62)。BS319から出力される干渉信号の正相成分は、PBS311へ入力され、干渉信号の逆相成分は、PBS318へ入力される。
Subsequently, the BS 319 causes the first optical signal guided to the first optical path or the second optical path by the birefringent medium 323 and the second optical signal input from the phase adjustment element 320 to interfere (step S62). The normal phase component of the interference signal output from the BS 319 is input to the PBS 311, and the reverse phase component of the interference signal is input to the PBS 318.
続いて、PBS311は、BS312から入力される干渉信号の正相成分と、BS319から入力される干渉信号の正相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する。これと共に、PBS318は、BS312から入力される干渉信号の逆相成分と、BS319から入力される干渉信号の逆相成分とを互いの偏波方向が直交する状態で合成する(ステップS63)。そして、PBS311及びPBS318は、合成後の光信号をそれぞれ復調信号の正相成分及び逆相成分としてレシーバ102へ出力する(ステップS64)。PBS311及びPBS318から出力された復調信号の正相成分及び逆相成分は、レシーバ102を経由してビット判定器103へ入力される。ビット判定器103は、入力される復調信号のBERを計測し、遅延干渉計301の液晶制御部325へ出力する。
Subsequently, the PBS 311 combines the positive phase component of the interference signal input from the BS 312 and the positive phase component of the interference signal input from the BS 319 in a state where the polarization directions are orthogonal to each other. At the same time, the PBS 318 combines the anti-phase component of the interference signal input from the BS 312 and the anti-phase component of the interference signal input from the BS 319 in a state where the polarization directions are orthogonal to each other (step S63). Then, the PBS 311 and the PBS 318 output the combined optical signals to the receiver 102 as the normal phase component and the reverse phase component of the demodulated signal, respectively (step S64). The normal phase component and the reverse phase component of the demodulated signal output from the PBS 311 and the PBS 318 are input to the bit determination unit 103 via the receiver 102. The bit determination unit 103 measures the BER of the input demodulated signal and outputs it to the liquid crystal control unit 325 of the delay interferometer 301.
続いて、液晶制御部325は、ビット判定器103から入力されるBERを判定することで、液晶315、322を制御し、複屈折媒体316、323へ入力される第1光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向に調整する(ステップS65)。
Subsequently, the liquid crystal control unit 325 controls the liquid crystals 315 and 322 by determining the BER input from the bit determination unit 103, and the polarization direction of the first optical signal input to the birefringent media 316 and 323. Are adjusted horizontally or vertically (step S65).
上述してきたように、実施例4に係る遅延干渉計301は、入力される光信号の偏波方向に応じて光信号を光学距離の異なる経路へ屈折する複屈折媒体316、323を用いて、第1光信号を第1光路又は第2光路へ案内する。このため、遅延干渉計301は、実施例2と同様に、複屈折媒体という既存の光学部品を用いて第1光信号を第1光路又は第2光路へ容易に案内することができる。
As described above, the delay interferometer 301 according to the fourth embodiment uses the birefringent media 316 and 323 that refract an optical signal to paths having different optical distances according to the polarization direction of the input optical signal. The first optical signal is guided to the first optical path or the second optical path. For this reason, the delay interferometer 301 can easily guide the first optical signal to the first optical path or the second optical path using the existing optical component called a birefringent medium, as in the second embodiment.
また、遅延干渉計301は、マイケルソン型遅延干渉計として構成されている。具体的には、遅延干渉計301は、変調信号をBS312、319により第1光信号及び第2光信号に分岐し、分岐した第1光信号及び第2光信号をBS312、319により干渉させている。つまり、遅延干渉計301は、光信号の分岐機能と光信号の干渉機能とを共通のBS312、319にて兼用させている。これにより、遅延干渉計301は、光学部品の数を削減することができ、装置の大型化を防止することができる。
The delay interferometer 301 is configured as a Michelson delay interferometer. Specifically, the delay interferometer 301 branches the modulated signal into the first optical signal and the second optical signal by the BSs 312 and 319, and causes the branched first and second optical signals to interfere by the BSs 312 and 319. Yes. That is, in the delay interferometer 301, the optical signal branching function and the optical signal interference function are shared by the common BSs 312 and 319. Thereby, the delay interferometer 301 can reduce the number of optical components, and can prevent the enlargement of the apparatus.
本願の開示する遅延干渉計等は、上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよい。そこで、実施例5では、本願の開示する遅延干渉計等の他の実施例について説明する。
The delay interferometer and the like disclosed in the present application may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments. Accordingly, in the fifth embodiment, another embodiment such as a delay interferometer disclosed in the present application will be described.
[偏波方向の調整手法]
上記実施例3及び4では、本願の開示する遅延干渉計が、液晶を用いて、複屈折媒体に入力される光信号の偏波方向を水平方向又は垂直方向のいずれかに調整する例を示した。しかし、本願の開示する遅延干渉計は、これに限定されない。例えば、本願の開示する遅延干渉計は、光軸を自由に調整することができる偏波コントローラを用いて、複屈折媒体に入力される光信号の偏波方向を所望の方向に調整するようにしてもよい。このように、偏波コントローラにより複屈折媒体に入力される光信号の偏波方向を所望の方向に調整することにより、変調信号の遅延量をより緻密に変更することができる。
[Polarization adjustment method]
In the third and fourth embodiments, the delay interferometer disclosed in the present application uses liquid crystal to adjust the polarization direction of the optical signal input to the birefringent medium to either the horizontal direction or the vertical direction. It was. However, the delay interferometer disclosed in the present application is not limited to this. For example, the delay interferometer disclosed in the present application adjusts the polarization direction of the optical signal input to the birefringent medium to a desired direction by using a polarization controller that can freely adjust the optical axis. May be. In this way, by adjusting the polarization direction of the optical signal input to the birefringent medium by the polarization controller to a desired direction, the delay amount of the modulation signal can be changed more precisely.